22、电池存储系统与微电网设计全解析

电池存储系统与微电网设计全解析

1. 电池存储系统基础

电池容量通常以安时（Ah）来衡量，它反映了电池存储能量的能力。例如，1 Ah 意味着电池能够在 1 小时内提供 1 安培的电流。按照这个概念，一个 110 Ah 的电池可以在 11 小时内提供 10 安培的电流。不过，电池放电 1 小时后，充电时间会超过 1 小时，大约需要 1.25 Ah 才能将电池恢复到原来的充电状态。

电池的性能受温度、电池类型和使用年限等因素影响。铅酸电池技术成熟，被广泛应用于各类电力行业。近年来，深循环铅酸电池设计的进步，推动了其在需要快速充放电的电池存储系统中的应用。

常见的电池存储系统设计方案有多种，例如当负载需要 900 Ah 的电池组时，可以采用以下设计：
- 方案一：使用三组 300 Ah 的深循环电池并联。
- 方案二：采用两组 450 Ah 的深循环电池。
- 方案三：使用单个大型工业电池。

铅酸电池每个电池单元的设计电压约为 2.14 V，一个标准的 12 V 电池，其额定电压约为 12.6 - 12.8 V。但如果电池组中的单个电池单元出现故障，整个存储组会迅速放电，超过所需的放电水平，导致电池组永久损坏。

在行业实践中，通常不会安装超过三组的并联电池组，并且会对每组电池进行监控，以确保充电和放电速率相等。此外，由于电池特性会随使用年限、充放电速率而变化，不建议通过添加新的电池组来扩大旧的电池组。

电池容量可以通过将负载的额定功率（瓦）乘以负载计划运行的小时数来估算，得到的结果是瓦时（或千瓦时 [kWh]），计算公式如下：
[kWh = kV \cdot Ah]