Elektrochemische Energiespeicher in photovoltaischen Anlagen: Untersuchungen zur Zustandserfassung und Charakterisierung des Betriebsverhaltens
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| Format: | Buch |
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1994
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| adam_text | ELEKTROCHEMISCHE ENERGIESPEICHER
IN PHOTOVOLTAISCHEN ANLAGEN
UNTERSUCHUNGEN ZUR ZUSTANDSERFASSUNG UND
CHARAKTERISIERUNG DES BETRIEBSVERHALTENS
VON DER FAKULTAET ELEKTROTECHNIK DER UNIVERSITAET STUTTGART
ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.)
GENEHMIGTE ABHANDLUNG
VORGELEGT VON
HANS-PETER HONES
AUS PFULLINGEN
HAUPTBERICHTER: PROF. DR. RER. NAT. G.LEHNER
MITBERICHTER PROF. DR. RER. NAT. E.LUEDER
TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 13. JULI 1994
INSTITUT FUER THEORIE DER ELEKTROTECHNIK
DER UNIVERSITAET STUTTGART
1994
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 7
ZUSAMMENFASSUNG 9
1 EINFUEHRUNG 11
1.1 PHOTOVOLTAISCHE INSEL-SYSTEME 11
1.2 PROBLEME BEIM BETRIEB VON SPEICHERBATTERIEN 13
2 ELEKTROCHEMISCHE SPEICHERSYSTEME 16
2.1 GRUNDLAGEN 17
2.1.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN 17
2.1.2 AUFBAU DER GLEICHGEWICHTSSPANNUNG 17
2.1.3 UEBERSPANNUNGEN UND IHRE URSACHEN 18
2.2 GESCHLOSSENE UND VERSCHLOSSENE BLEIBATTERIEN 19
2.3 ALKALISCHE BATTERIEN MIT NICKEL-ELEKTRODEN 21
2.4 KOMPONENTENSPEZIFISCHE EIGENSCHAFTEN 23
3 CHARAKTERISIERUNG VON BATTERIESPEICHERN 27
3.1 AUFBAU UND STRUKTUR DER PRUEFSTAENDE 27
3.2 METHODIK DER UNTERSUCHUNGEN 30
3.2.1 DIE UNTERSCHIEDLICHEN BETRIEBSARTEN DER BATTERIEN 30
3.2.2 DIE DURCHFUEHRUNG VON KAPAZITAETSTESTS 33
3.2.3 DIE DURCHFUEHRUNG VON UEBERLADEVERSUCHEN 33
3.3 ELEKTRISCHES VERHALTEN UND DEGRADATION 35
3.3.1 DER SPEICHERWIRKUNGSGRAD 35
3.3.2 DIE SELBSTENTLADUNG 35
3.3.3 DAS GASUNGSVERHALTEN 37
3.3.4 DIE ENTWICKLUNG DER SPEICHERKAPAZITAET 43
3.3.5 DIE KAPAZITAETSABWEICHUNGEN VOM NENNWERT 47
3.3.6 DER WARTUNGSBEDARF 48
4 VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DES LADEGRADES 50
4.1 BESTIMMUNG DES LADEGRADES AUS KLEMMENGROESSEN 50
4.1.1 BESTIMMUNG DES LADEGRADES AUS DER RUHESPANNUNG 51
4.1.2 AUSWERTUNG DER STROM-/SPANNUNGS-CHARAKTERISTIK 57
;
IN ** ITS VERZEICHNIS
4.2 BESTIMMUNG DES LADEGRADES AUS ELEKTROLYTGROESSEN 59
4.2.1 EINFLUSSFAKTOREN DER ELEKTROLYTDICHTE 60
4.2.2 VERFAHREN ZUR MESSUNG VON ELEKTROLYTGROESSEN 64
4.3 UNTERSUCHUNG DES GASUNGSVERHALTENS 79
4.4 VERGLEICHENDE BEWERTUNG DER VERFAHREN 82
5 IMPEDANZUNTERSUCHUNGEN AN BATTERIEN 85
5.1 EINFUEHRUNG 85
5.2 GRUNDLAGEN 86
5.2.1 VORAUSSETZUNGEN FUER DEN EINSATZ DER IMPEDANZANALYSE 86
5.2.2 MOEGLICHKEITEN ZUR SYSTEMANREGUNG 86
5.2.3 DURCHFUEHRUNG VON MESSUNGEN 87
5.2.4 INTERPRETATION VON IMPEDANZDATEN 88
5.3 IMPEDANZ-MESSUNGEN AN BATTERIEN 90
5.3.1 MESSTECHNISCHER AUFBAU 90
5.3.2 ERGEBNISSE DER IMPEDANZMESSUNGEN 93
5.4 PARAMETRISIERUNG VON MODELLSTRUKTUREN 114
5.4.1 EINFUEHRUNG 114
5.4.2 MODELLANSAETZE 114
5.4.3 ERGEBNISSE DER ANPASSUNGSRECHNUNGEN 120
6 OPTIMIERTER BETRIEB VON SPEICHERBATTERIEN 128
6.1 KRITERIEN FUER DIE AUSWAHL VON BATTERIEN 128
6.2 KONSTRUKTIVE MASSNAHMEN ZUR LEBENSDAUERVERBESSERUNG 129
6.3 OPTIMIERTE BETRIEBSFUEHRUNG VON PV-ANLAGEN 131
SCHLUSS 134
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