1前言

太陽能技術在通信基站的廣泛應用，不僅有助于節約資源，還有助于通信網絡的大規模覆蓋，由于村村通工程的大部分地區自然條件惡劣，現有電網不完善或者無市電可用，太陽能電源系統在國內開始得到較大的發展。

目前，國內的太陽能電源系統大部分為離網型供電系統，太陽能控制器控制功能簡單，主要存在以下問題：系統利用效率低，不能讓太陽能電池組件輸出最大功率；對蓄電池的充/放電管理功能較差，蓄電池運行壽命短；控制器對系統的監控和管理功能較差；系統為非模塊化設計，擴容改造難度大。以上問題是否可以得到有效解決，是否能夠提高太陽能系統的利用效率，實現太陽能組件在不同使用條件下的最大功率輸出，對太陽能電源系統的發展極其重要。

當前蓄電池在太陽能系統中出現問題較多，已成關注的焦點。其實這是對蓄電池要求不清楚造成的，儲能用蓄電池不同于起動電池、動力電池、備用電池、工業電池，它有另外的要求：耐淺容量循環、耐高溫或低溫能力強，過放電恢復性能好，充電接受能力強，耐低溫間歇放電，耐過放或過充。

實踐證明，起動電池、動力電池、備用電池、工業電池并不適用于太陽能儲能領域。本文以通信太陽能供電系統為例，闡述儲能用蓄電池的技術要求，對其它應用領域的儲能用蓄電池也有參考的價值。

2系統工作原理

太陽能供電系統主要是將轉換效率達18%的太陽能電池方陣產生的能量輸送到控制器中，再由控制器通過控制太陽能方陣的投入和撤出產生所需要的電壓和電流給蓄電池充電，同時通過蓄電池給負載供電，而在晚上或者陰雨天則完全由蓄電池給負載供電。由太陽能方陣產生輸入電壓的最大開路電壓為96V。控制器通過對輸入功率板的控制產生相應的浮充電壓范圍和均充電壓范圍，根據蓄電池的容量和電壓狀態對蓄電池進行相應的浮充電或均充電，同時給負載供電。當蓄電池的電壓過高時，輸出功率板將使負載脫離以保護負載設備；當蓄電池電壓過低時，輸出功率板也將切斷負載以保護蓄電池，控制器還具有反向放電保護、極性反接電路保護等功能。

儲能用蓄電池是系統管理核心，太陽能控制器是系統的關鍵控制部件。同時，控制器還具有多種充電接口，便于接入風能發電機、市電、油機，可以根據基站環境提供多種供電解決方案。蓄電池作為系統的儲能部件，主要是將太陽能電池和其他能源方式產生的電能存儲起來方便供電。

圖1風能/太陽能/柴油機混合發電系統

3系統對儲能用蓄電池的技術要求

3.1環境溫度

通信太陽能供電系統中的蓄電池只能與系統一起放在室外，在嚴冬和酷暑的環境溫度下工作。與常規蓄電池在室內使用是不同的。該系統要求在室外使用，而且一般無遮蔽，與室外地面溫度相同。

不同地區的環境溫度范圍有所不同。中國南方，環境溫度在0~50℃范圍內，而北方則在-40~40℃范圍內。按阿里紐斯原理，鉛酸蓄電池受溫度影響較大，溫度每升高10℃，壽命就降低一半，壽命終止的主要原因是：①硫酸電解液干涸：②熱失控；③內部短路等。

由于溫度差別，蓄電池配置也有所區別。原則上，配置蓄電池容量是按低溫放電性能確定。蓄電池充電性能則需要考慮：①低溫低荷電態的充電接受能力；②高溫高荷電態的充電容量效率；③綜合考慮循環壽命指標。