太阳能供电系统在边远地区通信基站的应用
武士越（中兴通讯）
目前在全世界66亿人口中，有超过20亿的人口没有得到足够的电力供应，大约占总人口的1/3。图1显示了世界上有电和没有电的区域。
没有足够电力供应的地区主要分布在非洲、南美洲、亚洲和东南亚地区。如菲律宾和印度尼西亚，拥有众多的岛屿，在这些狭小的岛屿地区无法统一建设大面积的电网。而在有些地区建设和维护大面积电网的费用太高，比如中国的西北偏远地区，地广人稀，将电网引入到每一个牧民家庭从经济角度考虑是不合理的。
在一些建立了主要的高压输电网的地方，供电经常不稳定，而升级和改造需要庞大的财政预算。幸运的是许多发展中国家拥有丰富的太阳能或者风力等可再生能源，在边远地区大规模使用这些可再生能源的供电系统，比使用大面积的高压输电网更划算。边远地区供电系统可以应用在那些已经存在电网，但是单独的供电比扩容高压输电网更划算的场合，如在高速公路沿线使用独立的供电系统用于信号指示、通信和照明，可以避免铺设和维护地下电缆的昂贵工程。全球太阳能资源丰富的区域包括非洲、南亚、东南亚、澳洲、中美洲和我国的青藏高原等地区，在这些地区使用太阳能供电系统供电是经济的选择。
一、边远地区通信基站供电系统选择
边远地区供电系统一般包括发电设备、储能设备、能量变换和管理设备。发电设备有柴油发电机、光伏阵列、风力发电机或者水力发电机。储能设备一般有蓄电池组或者储能水池。能量变换和管理设备有直
流变换器、逆变器等设备。
柴油发电机是许多边远地区供电系统的能量来源，为了获得最大燃料效率和减小维护，需要负载率保持在发电机额定负载容量的60％～70％。风力发电机的输出功率可以达到250W~500kW，但是需要选取适当的风场，具备稳定的风速。水轮发电机虽然发电成本相对较低，但是需要选取建设在适度和稳定的河流上，水轮发电机的发电成本相对较低，但是发电机的成本较高。
通信网络要求基站等设备提供7×24小时稳定运行，基站设备除分布在市区外，还大量分布在沙漠、海岛、山顶等各种环境中，覆盖面积宽广，一般无人值守，对电源可靠性和寿命具有高要求。太阳能供电系统的光伏电池将太阳能直接转化为电能，通过光伏组件的串并联方式提供基站需要的-48V 电压，实现能量的静止变换，与具备机械转动部件的发电机相比较，维护工作量很少。对小于2kW的基站负载，是合适的边远地区供电系统方案，尤其在全球原油价格高企的发展趋势下，光伏发电系统的成本优势日益明显。
二、通信基站光伏供电系统
通信基站太阳能供电系统由光伏组件、阵列支架、汇线盒、充放电控制器、蓄电池组、逆变器等组成，如图2所示。
组件一般采用单晶硅或多晶硅电池，每个电池输出电压大约为0.5V，一般组件采用72个太阳电池串联，所以为了得到43.2~56.4V电压范围，需要两块组件串联使用。功率等级尽量选取产量较大的规格，如165W、170W和175W等几种规格。太小的组件规格导致支架设计成本增加和占地面积增加，而过大的组件规格使用的太阳电池成品率较低，电池成本相对较高。根据负载容量和当地太阳能资源情况选取组件并联数。
多个光伏组件并联构成阵列，采用镀锌钢材支架支撑组件，使组件具备一定的倾斜角度，同时固定组件，抵抗风吹。对于独立光伏系统，为了降低蓄电池用量和系统成本，需要在冬季获得最大的太阳能辐照，这样就需要将组件的倾角设置成比当地纬度大10°~20°。
当阴雨天气或者夜间，无太阳光或者辐照变弱，无法提供负载需要的能量时，蓄电池组继续为负载提供所需能量。蓄电池组的容量根据负载容量、连续阴雨天时的自给天数、放电深度确定。
过去富液式铅酸蓄电池（OPzS）是光伏供电系统常用的选择，这是由于OPzS蓄电池采用管状正极，可以防止活性物质（active material）脱落，厚的负极极板，延长了使用寿命。然而，近年来愈来愈多的光伏系统转向管状正极板的胶体阀控式密封铅酸蓄电池（OPzV），这种转变的主要原因是阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）技术需要更少的维护。
富液电池需要定期加水维护，如果得不到及时维护，蓄电池的使用寿命将会缩短，而将去离子蒸馏水运输到边远地区的基站需要更高的成本。VRLA电池在通常工作条件下，仅析出微量的硫酸和氢气，极大减少了维护工作量，也不需要专门建设机房和安装专用通风装置。电解液分层现象是造成许多富液电池失效的原因，一般采用过充电来消除，通常需要附加过充电高达15％。胶体电池在工作期间经历微不足道的电解液分层，因而不会遭受与分层相关的失效。欠充电是边远地区供电系统中工作的VRLA失效的常见原因，这是由于光伏能量来源在雨季不稳定时导致电池活性物质中硫酸铅晶体的积累和生长，研究表明，胶体电池使用的微孔隔板不容易发生枝晶穿透，在这方面有更好的特性。与富液电池充电恢复能力为110％~115％相比，胶体电池的充电恢复仅为103%~105%，充电效率的提高，有利于节约光伏能源。
充放电控制采用多路控制器，太阳能组件阵列分为多个支路通过汇线盒接入控制器。当蓄电池充满时，控制器将组件阵列逐路断开；负载由蓄电池和剩余光伏组件联合供电，当蓄电池电压回落到设定值时，控制器再将组件阵列逐路接通，实现对蓄电池组充电电压和电流的调节。这种增量控制方式可以近似达到脉宽调制（PWM）控制器的效果，路数愈多，增幅愈小，愈接近线性调节。
三、应用实例
图3是中兴通讯在布基纳法索农村地区提供的一个光伏供电系统实例。
当地纬度是北纬11°59′，连续阴雨天自给天数为5天，基站负载类型是BTS和微波，负载功率为550W。根据这些信息，系统配置如下：
光伏组件：monocrystalline 165W 30块组件；
蓄电池组：2V 1000Ah OPzV胶体蓄电池 2组；
充放电控制器：-48V 150A控制器。
该项目配置了22个太阳能供电的BTS站点，这些站点的负载功耗范围400～900W，容量相对较小。如果使用柴油发电机供电，配置油机的容量较小，油机转换效率降低，导致经济性较差，同时供电可靠性也较低。采用太阳能电池和胶体密封蓄电池供电方案，不需要定期为油箱加油，也不需要维护柴油发电机和富液蓄电池。节约了柴油购买费用，也减少了维护工作量，有效降低了运营商的运营成本。
自2003年以来，中兴通讯帮助全球20多个国家的超过40个运营商在市电缺乏地区建立了太阳能供电的无线通信基站系统，满足当地居民的通信需求，改善当地人民的生活水平。
呵呵，看了楼上各位大侠的讨论，忍不住要把自己到动力社区的处女贴奉献给楼主啦！
一般而言，电池的主要失效模式有四种：正极板删腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。当然，如果说到寿命损失，温度也是一大杀手。
对于基站，就目前中国复杂的地理、气候环境及电网环境，导致蓄电池提早退出运行的原因肯定是不尽相同的。我接触比较多的情况有以下几种：
1、硫酸盐化
电池放电后，极板上主要成分为硫酸铅，如果不及时充电，硫酸铅在电解液中会持续溶解和再结晶，形成较大颗粒，这种硫酸铅结晶缺乏电化学活性，较难恢复，造成电池容量不足。
电池硫酸盐化的主要表现为放电容量逐次减少，深放电后充不满，实际寿命比理论寿命严重缩短。
导致硫酸盐化的主要原因：
近两年国内多个省份出现电力供应紧张的情况，而出现电池硫酸盐化的基站多为偏远地区。一是电力紧张时这些地区往往被拉闸限电，属于首先被牺牲的区域，导致电池频繁放电；二是因山高路远，维护人员难以及时到达，不能保障及时回充电；三是油机过小，或充电时间不够，导致电池未充满就要面临下一次放电；同样，即使电网来电，两次停电间隔时间过短，电池仍可能未能充满即再次放电。
可能的解决方案：
1）从电网本身解决，如更改供电线路，选择相对有保障的线路供电；或与电力部门交涉，要求缩短基站所在线路的年（月）平均停电时间。
2）增加充电能力，如电池的充电系数。在正常使用环境下，电池厂家推荐的充电系数为0.05-0.20C10之间，一般设置为0.15 C10，各省维护规程对此系数大多有比较明确的规定。个人认为，可根据不同站点的情况进行分析，充电电流过大会导致电池寿命缩短，同样充电不足也会导致电池寿命损失，两害相权取其轻。我见过一些停点严重的地区设置为0.20 C10的。但是建议不要超过0.25。
均充阀值。除正常的充电周期外，开关电源会根据电池放电深度决定来电后是否要均充。一般厂家此判据为20%左右（中兴15%），此参数也是可调的。停电频繁的站点，可考虑把此参数适当调小。
3）保证及时回充。放电后再充电，间隔时间越长，电池恢复容量越困难。
4）有条件时，偏远站点发电，调配容量较大的油机。如果油机容量偏小，供电能力只够维持，充入蓄电池的电量很少。而且可能出现油机因负载过重导致波形畸变，整流模块输入保护的情况。在电力紧张时，一个发电组可能面临多个站点的充电任务，往往是充上三五个小时，感觉差不多了立即转移阵地，实际上均充并未执行完。一般认为，充入电量与放出电量之比高于1.2时，才能给电池充足电。逐步积累，电池容量就逐步损失，此后即使充电条件满足，也很难恢复到起始容量。
5）有条件的，通过集中监控对电池单体进行监控。对落后电池的及时发现和处理可以减少同组其它电池继续损坏的可能性。
2、温度
有些简易站点未配备空调，导致电池寿命损失严重。
配备了空调的站点，停电后空调是不工作的，油机发电往往不能保证空调运转。机房温度迅速上升。导致电池寿命缩短。
可能的解决方案：
1）装空调，如果资金够的话，呵呵。
2）胶体电池。关于这一点，我也是听说，未亲身验证过。国内有使用的先例，楼主可通过其它途径了解。但是胶体电池的一次性投入较高，看你们领导愿不愿意啦。
3）检查温度补偿接线和参数设置。在机房温度上升时，如果没有其它办法，能做的只有这点了。有很多站点，温度补偿线接法不正确，探头装错了位置，或者压根儿没接，或者电源参数设置不对。把这些做好，虽不能解决全部问题，但总是聊胜于无吧。
3、过放电
基站电源基本都有二次下电功能，BTS工作时，过放电的可能性比较小，除非监控箱出现问题，不能正确执行下电指令。现下主流厂家基本都配备了硬件下电板，即在监控单元出现故障时，硬件下电板仍能够控制下电。不过因为开关电源竞争激烈，价格一再下滑，有些厂家把这个部件作为选配件，不额外增加费用是不配的。具体哪个厂家我就不方便说了，你自己可以查到。呵呵。
实际上出现电池放亏情况最多的，恰恰是在小电流放电的时候。下电电压的设置，各省有不同的范围。如我见过的，一次下电45V，二次下电43V，对应到2V单体，则为1.875V和1.792V。这个值是否合理？其实查一下电池放电区线就不难发现，对于不同的放电电流，其终止电压是不同的。
10小时放电率的终止电压是1.8V左右（具体可查电池厂家的技术手册，我这里只是找了个数据举例），假如某站陪了1组300AH电池，一次下电BTS负
载30A，二次下电传输2A，加上电源本身的监控单元，则显然可以发现，一次下电电压基本合理，二次下电电压就很难说。因为对于300AH的电池，2.XA的放电电流，要放到1.792V的电压，电池早就放得空空如也了，实际上这个二次下电几乎是不起作用的。但是确实也有这样的站点，我宁愿电池放亏，也不愿意下电。广东电信好象普遍就是这个思路。
所以业界可以听到很多关于要求调高二次下电电压的声音，有些激进的电池厂家甚至提出，二次下电电压应该略高于一次下电电压。呵呵，且先不说理论和实际操作上是否可行。我的观点，根据具体情况进行适当的调整是必要的。
另外还有一点，监控单元即使是在二次下电以后，仍然是工作的。不同厂家的监控单元耗电量不同，我们公司的ZXDU58/68系统，液晶点亮时实测在0.65 A左右。液晶不点亮的数据我这儿没有，肯定要小一点。但是对于一组经过一次、二次下电后的电池，这个负担确实不小。所以我们希望电池下电后尽快回充电。当然，监控单元的耗电并不只中兴一家，估计业界也都差不多吧。这里只讨论技术本身，跟产品无关。
基本就这么多了。
以上三点，硫酸盐化，温度，过放电，是按照我脑海里对电池寿命影响的严重程度排序的。
个人观点，谨供参考。当然我清楚这个专业水很深，我的认识也是非常肤浅。如有不对之处或冒犯之出，敬请还涵。
欢迎各位大侠拍砖。
如何提高基站电源蓄电池的寿命
Time:2009-07-13 14:54:00 Author: Source:电源世界
1、概述
基站蓄电池从目前使用情况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短，甚至短短1～2年时间蓄电池的容量只有标称容量的30%～40%，有的只有10%～20%。而大部分基站蓄电池经过1～4年运行，容量只有其标称容量的50%左右，远远达不到设计使用寿命。与交换局站同类蓄电池相比，使用寿命也大大降低。按蓄电池使用维护标准要求，蓄电池容量只要下降到其标称容量的80％，其使用寿命就终止，应对其进行更换。
2、影响基站电源蓄电池寿命的因素
2.1 蓄电池寿命的定义
蓄电池的寿命一般是这样定义的，浮充状态下为3-5年或3-8年，并不是说蓄电池在频繁放电状态下使用多少年。对处于非浮充状态下工作的蓄电池，其寿命是按照循环放电次数和放电深度两个因素衡量，如表1所示。简单地以能使用多少年来衡量，是不正确的。
表1：蓄电池放电深度与使用寿命之间的关系（25℃）
对于蓄电池的循环放电次数来说，必须是在蓄电池放电后充足电能，要充足电能充电时间至少需要24小时（依据YD/T799-2002的规定）。对于充电不足的情况，其循环放电次数很难确定，肯定要低于表1中描述的数据。
所以，蓄电池实际能使用多长时间完全取决于该站点的电网情况。假如某一个站点一个月停电10次，每次放到终止电压，每隔3天停一次电，每次蓄电池都能充足电量，机房环境温度25℃，那么蓄电池可以使用2年。如果每月停电超过15次，那么蓄电池的使用寿命就很难说了，有可能可以用1年，有可能用6个月，这就要取决于停电的实际情况了。
2.2 蓄电池放电深度的定义
放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,如表1所示，因此在使用时应避免深度放电。
图1 蓄电池放电曲线
上图是蓄电池生产厂家提供的150AH/12V蓄电池放电曲线。在实际使用时根据不同的负载电流选定不同的放电终止电压。在该放电曲线中，以10小时放电和5小时放电曲线为例，对于10小时放电（负载电流为15A）来说，如果放电到终止电压11V（44V），此时蓄电池放出的容量大约为100%。一般情况下，为了保护蓄电池尽量避免其深度放电，放电深度最好≤80%，终止电压在46V左右，放电时间约为8小时。对于5小时的放电率来说（负载电流为25.2A），终止电压10.8V（43.2V）放出100%容量，在实际使用时放电深度≤80%，终止电压在45.6左右，放电时间为4小时。
2.3 蓄电池寿命终止的几种因素
对于阀控密封铅酸蓄电池来说，有四种失效模式：正极板腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。其中正极板栅腐蚀由于合金工艺技术的提高，腐蚀速度非常慢，一般是10-15年。
失水的途径比较多：节流阀设计不合理，频繁开启；电源对蓄电池频繁均充；环境温度过高。其中高温是最主要的因素，高温会加速蓄电池失水速度，导致蓄电池容量下降。以25℃为基准，当蓄电池运行环境上升10℃，寿命减少50%。如图2所示。
图2 温度对蓄电池运行寿命的影响
热失控是蓄电池在充电过程中产生热量不能及时释放出，温度和化学反应之间形成一个正回馈，出现失控。热失控对蓄电池是毁灭性的，造成蓄电池外壳变形“鼓肚子”，严重的会造成蓄电池爆炸。热失控的原因是机房环境温度高超过45℃、高温下浮充电压过高（没有温度补偿功能）、充电电流超过设计值（超过2.5C10）。
硫酸盐化就是硫酸盐的堆积，即在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶，颗粒比较大活性低。充电时非常难于转化为活性物质的硫酸铅，导致电池容量下降或功能衰退。硫酸盐化的原因是电池在安装使用前曾长时间搁置储存（超过3个月）、持续过放电或经常过量放电或小电流深放电、环境温度过高或过低、经常充电不足和没有定期执行均充。
3 影响基站电池运行寿命的原因
3.1 基站供电蓄电池的工作环境
位置偏远，交流电供电不稳定或者频繁停电，甚至根本就没有交流电。例如国内偏远山区以及落后国家电力供应不足等；基站没有空调或是户外站点，环境温度高，超过35℃；站点偏远且数量多，无法做到精细化维护，维护无法按照要求实施，处于没有维护或很少维护的状况。
3.2 影响基站电源蓄电池运行寿命的因素
通过对国内基站蓄电池损坏情况分析，采集了新疆、浙江、陕西、云南几个省蓄电池损坏的标本并结合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亚基站电源的损坏数据，得出影响蓄电池运行寿命有如下几个因素。
3.2.1 交流频繁停电
频繁停电、停电时间长、停电时间无规律，使蓄电池频繁充放电，或者基站根本就没有交流
电，通过柴油发电机和蓄电池交替供电，是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要原因。
基站停电频次过高，一天内停电数次，甚至连续停电数天，使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电，蓄电池长时间处于欠充状态（饥饿状态）。如连续多次发生欠充，将造成蓄电池容量累积性亏损，硫酸盐化加剧，蓄电池容量将在较短时间内下降，其使用寿命将较快终止。
3.2.2 蓄电池存储时间太长
蓄电池在存放过程中存在自放电，如果长时间不能得到补充，那么就会出现硫酸盐化现象。这种现象如果没有得到及时改善，那么蓄电池容量会降低甚至损坏不能使用。另外，蓄电池存贮的环境温度对蓄电池容量影响也非常大，存储温度高加速蓄电池容量下降，如表2所示。
表2：蓄电池存放时间与环境温度对容量的影响
3.2.3 基站的自然环境
基站停电后，空调停机。由于基站为封闭机房，使基站室内温度大幅上升。温度过高使阀控式密封电池内部失水量加剧，电解液饱和度下降（玻璃纤维棉隔膜内电解液减少）使电池容量降低，缩短使用寿命。
3.2.4 电池安装开通质量
蓄电池的安装是否符合规范，对蓄电池的使用使命影响非常大。安装时没有将蓄电池之间的连接器固定螺钉拧紧，接线柱与连接器之间接触电阻增大，在充放电时产生大量热量而烧坏，造成整组蓄电池损坏；蓄电池温度传感器没有安装或安装错误，在温度高时会因为无法调整充电电压到合适值，蓄电池出现热失控现象，造成蓄电池损坏；开通时没有在监控单元中调整蓄电池管理参数至合理值，造成蓄电池损坏。
3.2.5 开关电源蓄电池管理参数
开关电源涉及到蓄电池管理的参数有蓄电池容量、充电电流系数、均浮充电压、一二次下电电压、自动均充的条件、温度补偿电压。如果这些参数设置不合理，那么会对蓄电池的寿命造成影响。例如一二次下电电压设置电压过低，使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象，加剧蓄电池负极板硫酸盐化，是使蓄电池容量下降，使用寿命缩短的另一个主要原因。
3.3 频繁停电对蓄电池寿命影响分析
对于阀控铅酸密封免维护电池来说，负极板的硫酸盐化是目前影响基站蓄电池容量下降，使用寿命缩短的主要原因所在。造成基站蓄电池负极板硫酸盐化的主要原因是基站频繁停电，经常过放电和小电流的深度过放电，造成蓄电池欠充，欠充连续多次的发生，形成蓄电池累计欠充，基站充放电循环次数过度频繁，从而造成负极板不可逆转的硫酸盐化。这种电池在解剖化验后，其PbSO4含量明显偏高。在多次不能充足的情况下，随着时间的推移蓄电池容量就会逐渐减少，直至失效。
对于频繁停电的基站，经常会出现电池正在充电时电网停电，电池立即由充电状态转入放电状态，正板上的二氧化铅转换成硫酸铅。放电过程中，市电恢复，电池由放电状态转为充电状态，正板的硫酸铅转化为二氧化铅。如果此时对电池的充电时间不够长又再次停电（电池此时还没有进入浮充状态），则正板上二氧化铅不具有活性成分，仅仅是作为二氧化铅存在，但不能提供能量。这种脉冲式停电方式，导致决定电池容量的正极板上的活性物质存在，但不具备提供容量能力，同时又不会形成不可逆的硫酸铅(硫酸盐化)。一段时间后，正极板上部分活性物质永久失效，电池容量下降，对于使用者来说，直接的反应就是供电时间不足。如图3所示。
图3 多次不充分充电对蓄电池运行寿命的影响
4 延长基站供电蓄电池寿命的方法
根据造成基站蓄电池运行寿命减少的因素，结合实际情况我们提供如下几个延长蓄电池寿命的方法。
4.1 针对频繁停电延长蓄电池使用寿命方法
对于频繁停电的站点，需要通过增加固定油机或者移动油机来保障蓄电池在停电后能得到及
时补充充电，或者避免蓄电池深度放电。对过于频繁停电的站点，除了采用上面的方法之外，还需要采取特殊的蓄电池来解决问题，即使用GEL电池。GEL在循环使用寿命上比AGM多1.5倍至2倍，详细情况如表3所示。另外对于这样的站点一定要使用2V电池，尽量避免使用12V电池。
对于没有交流电的站点，柴油发电机很难保证（油价上涨和不能及时加油），需要采取新的供电方案，可以考虑太阳能电源供电系统，给基站设备供电。
表3 AGM和GEL电池循环使用寿命对比
4.2 减少蓄电池过放并及时补充
4.2.1 减少蓄电池过放
在电源供电方案初期，需要根据负载电流，结合蓄电池的放电曲线配置比较合适的蓄电池容量，在要求的放电时间内避免蓄电池过放，一般原则是在规定放电时间到了以后蓄电池放出的容量≤80%。
在电源开通后，如果暂时没有市电接入或者暂时不使用电池，那么必须断开蓄电池的所有负载（关闭蓄电池空开或拔掉熔丝，关闭监控单元的供电），使蓄电池处于开路状态。避免蓄电池小电流放电，造成蓄电池容量下降或者失效。
在蓄电池管理方面，尽量避免蓄电池在仓库放置时间超过3个月。如果超过3个月不能安装，那么就要考虑通过充电器，对蓄电池进行充电。
根据实际使用情况调整蓄电池欠压保护的电压，尽量避免蓄电池出现过放电和深度过放电（小电流过放电）。对于频繁停电的站点，为了延长蓄电池运行寿命，要求一次负载下电电压≥47V，二次下电电压≥46V。
4.2.2 及时对蓄电池补充充电
在电源开通后，人工控制执行对蓄电池均衡充电，均衡充电时间≥10小时。对于频繁停电
的站点，可以增加蓄电池充电电流，以缩短蓄电池充电时间增加充电前期充入的电量。通过监控单元，将充电电流系数调高为（1.8～2.2）C10，最大充电电流系数不能超过2.5C10。
根据该基站停电次数及时间，对于停电次数多且停电时间长的情况，延长均衡充电时间。改变均衡充电时间周期设置，把原设置一般180天周期调整为30天或15天，以减少硫酸盐化现象的发生。
4.3 减少高温对蓄电池寿命的影响
如果蓄电池安装在机房或者房舱内，那么需要安装空调确保机房环境在合适的温度。
对于户外电源，为了确保蓄电池的工作温度在合适范围内，需要在电池柜上搭建凉棚避免阳光直射；可以通过地埋的方式，把蓄电池放在专门的地窖内，确保蓄电池的工作环境温度不会太高；户外电源最好使用温度范围比较宽的GEL电池，以减少高温或低温对电池造成的严重影响，以延长使用寿命。
4.4 定期维护
在蓄电池的使用过程中需要对其做相应的维护。由于蓄电池在运行一段时间后，就会出现个别电池落后（一般情况下落后电池端电压不得小于正常的20mV）或失效的现象。如果不及时发现，那么落后的电池会越来越落后，直至失效。失效的电池会导致其他好的电池随时间推移慢慢失效，进而使整个电池组报废。一般要对蓄电池每隔3个月进行一次维护，主要是检查蓄电池组中有无漏液、有无“臌肚子现象”、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等等。只有做到及时发现及时处理，才能确保蓄电池的正常寿命。
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Time:2009-07-13 14:54:00 Author: Source:电源世界
1、概述
基站蓄电池从目前使用情况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短，甚至短短1～2年时间蓄电池的容量只有标称容量的30%～40%，有的只有10%～20%。而大部分基站蓄电池经过1～4年运行，容量只有其标称容量的50%左右，远远达不到设计使用寿命。与交换局站同类蓄电池相比，使用寿命也大大降低。按蓄电池使用维护标准要求，蓄电池容量只要下降到其标称容量的80％，其使用寿命就终止，应对其进行更换。
2、影响基站电源蓄电池寿命的因素
2.1 蓄电池寿命的定义
蓄电池的寿命一般是这样定义的，浮充状态下为3-5年或3-8年，并不是说蓄电池在频繁放电状态下使用多少年。对处于非浮充状态下工作的蓄电池，其寿命是按照循环放电次数和放电深度两个因素衡量，如表1所示。简单地以能使用多少年来衡量，是不正确的。
表1：蓄电池放电深度与使用寿命之间的关系（25℃）
对于蓄电池的循环放电次数来说，必须是在蓄电池放电后充足电能，要充足电能充电时间至少需要24小时（依据YD/T799-2002的规定）。对于充电不足的情况，其循环放电次数很难确定，肯定要低于表1中描述的数据。
所以，蓄电池实际能使用多长时间完全取决于该站点的电网情况。假如某一个站点一个月停电10次，每次放到终止电压，每隔3天停一次电，每次蓄电池都能充足电量，机房环境温度25℃，那么蓄电池可以使用2年。如果每月停电超过15次，那么蓄电池的使用寿命就很难说了，有可能可以用1年，有可能用6个月，这就要取决于停电的实际情况了。
2.2 蓄电池放电深度的定义
放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,如表1所示，因此在使用时应避免深度放电。
图1 蓄电池放电曲线
上图是蓄电池生产厂家提供的150AH/12V蓄电池放电曲线。在实际使用时根据不同的负载电流选定不同的放电终止电压。在该放电曲线中，以10小时放电和5小时放电曲线为例，对于10小时放电（负载电流为15A）来说，如果放电到终止电压11V（44V），此时蓄电池放出的容量大约为100%。一般情况下，为了保护蓄电池尽量避免其深度放电，放电深度最好
≤80%，终止电压在46V左右，放电时间约为8小时。对于5小时的放电率来说（负载电流为25.2A），终止电压10.8V（43.2V）放出100%容量，在实际使用时放电深度≤80%，终止电压在45.6左右，放电时间为4小时。
2.3 蓄电池寿命终止的几种因素
对于阀控密封铅酸蓄电池来说，有四种失效模式：正极板腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。其中正极板栅腐蚀由于合金工艺技术的提高，腐蚀速度非常慢，一般是10-15年。
失水的途径比较多：节流阀设计不合理，频繁开启；电源对蓄电池频繁均充；环境温度过高。其中高温是最主要的因素，高温会加速蓄电池失水速度，导致蓄电池容量下降。以25℃为基准，当蓄电池运行环境上升10℃，寿命减少50%。如图2所示。
图2 温度对蓄电池运行寿命的影响
热失控是蓄电池在充电过程中产生热量不能及时释放出，温度和化学反应之间形成一个正回馈，出现失控。热失控对蓄电池是毁灭性的，造成蓄电池外壳变形“鼓肚子”，严重的会造成蓄电池爆炸。热失控的原因是机房环境温度高超过45℃、高温下浮充电压过高（没有温度补偿功能）、充电电流超过设计值（超过2.5C10）。
硫酸盐化就是硫酸盐的堆积，即在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶，颗粒比较大活性低。充电时非常难于转化为活性物质的硫酸铅，导致电池容量下降或功能衰退。硫酸盐化的原因是电池在安装使用前曾长时间搁置储存（超过3个月）、持续过放电或经常过量放电或小电流深放电、环境温度过高或过低、经常充电不足和没有定期执行均充。
3 影响基站电池运行寿命的原因
3.1 基站供电蓄电池的工作环境
位置偏远，交流电供电不稳定或者频繁停电，甚至根本就没有交流电。例如国内偏远山区以及落后国家电力供应不足等；基站没有空调或是户外站点，环境温度高，超过35℃；站点偏远且数量多，无法做到精细化维护，维护无法按照要求实施，处于没有维护或很少维护的状况。
3.2 影响基站电源蓄电池运行寿命的因素
通过对国内基站蓄电池损坏情况分析，采集了新疆、浙江、陕西、云南几个省蓄电池损坏的标本并结合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亚基站电源的损坏数据，得出影响蓄电池运行寿命有如下几个因素。
3.2.1 交流频繁停电
频繁停电、停电时间长、停电时间无规律，使蓄电池频繁充放电，或者基站根本就没有交流电，通过柴油发电机和蓄电池交替供电，是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要原因。
基站停电频次过高，一天内停电数次，甚至连续停电数天，使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电，蓄电池长时间处于欠充状态（饥饿状态）。如连续多次发生欠充，将造成蓄电池容量累积性亏损，硫酸盐化加剧，蓄电池容量将在较短时间内下降，其使用寿命将较快终止。
3.2.2 蓄电池存储时间太长
蓄电池在存放过程中存在自放电，如果长时间不能得到补充，那么就会出现硫酸盐化现象。这种现象如果没有得到及时改善，那么蓄电池容量会降低甚至损坏不能使用。另外，蓄电池存贮的环境温度对蓄电池容量影响也非常大，存储温度高加速蓄电池容量下降，如表2所示。
表2：蓄电池存放时间与环境温度对容量的影响
3.2.3 基站的自然环境
基站停电后，空调停机。由于基站为封闭机房，使基站室内温度大幅上升。温度过高使阀控式密封电池内部失水量加剧，电解液饱和度下降（玻璃纤维棉隔膜内电解液减少）使电池容量降低，缩短使用寿命。
3.2.4 电池安装开通质量
蓄电池的安装是否符合规范，对蓄电池的使用使命影响非常大。安装时没有将蓄电池之间的连接器固定螺钉拧紧，接线柱与连接器之间接触电阻增大，在充放电时产生大量热量而烧坏，造成整组蓄电池损坏；蓄电池温度传感器没有安装或安装错误，在温度高时会因为无法调整充电电压到合适值，蓄电池出现热失控现象，造成蓄电池损坏；开通时没有在监控单元中调整蓄电池管理参数至合理值，造成蓄电池损坏。
3.2.5 开关电源蓄电池管理参数
开关电源涉及到蓄电池管理的参数有蓄电池容量、充电电流系数、均浮充电压、一二次下电电压、自动均充的条件、温度补偿电压。如果这些参数设置不合理，那么会对蓄电池的寿命造成影响。例如一二次下电电压设置电压过低，使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象，加剧蓄电池负极板硫酸盐化，是使蓄电池容量下降，使用寿命缩短的另一个主要原因。
3.3 频繁停电对蓄电池寿命影响分析
对于阀控铅酸密封免维护电池来说，负极板的硫酸盐化是目前影响基站蓄电池容量下降，使用寿命缩短的主要原因所在。造成基站蓄电池负极板硫酸盐化的主要原因是基站频繁停电，经常过放电和小电流的深度过放电，造成蓄电池欠充，欠充连续多次的发生，形成蓄电池累计欠充，基站充放电循环次数过度频繁，从而造成负极板不可逆转的硫酸盐化。这种电池在解剖化验后，其PbSO4含量明显偏高。在多次不能充足的情况下，随着时间的推移蓄电池容量就会逐渐减少，直至失效。
对于频繁停电的基站，经常会出现电池正在充电时电网停电，电池立即由充电状态转入放电状态，正板上的二氧化铅转换成硫酸铅。放电过程中，市电恢复，电池由放电状态转为充电状态，正板的硫酸铅转化为二氧化铅。如果此时对电池的充电时间不够长又再次停电（电池此时还没有进入浮充状态），则正板上二氧化铅不具有活性成分，仅仅是作为二氧化铅存在，但不能提供能量。这种脉冲式停电方式，导致决定电池容量的正极板上的活性物质存在，但不具备提供容量能力，同时又不会形成不可逆的硫酸铅(硫酸盐化)。一段时间后，正极板上部分活性物质永久失效，电池容量下降，对于使用者来说，直接的反应就是供电时间不足。如图3所示。
图3 多次不充分充电对蓄电池运行寿命的影响
4 延长基站供电蓄电池寿命的方法
根据造成基站蓄电池运行寿命减少的因素，结合实际情况我们提供如下几个延长蓄电池寿命的方法。
4.1 针对频繁停电延长蓄电池使用寿命方法
对于频繁停电的站点，需要通过增加固定油机或者移动油机来保障蓄电池在停电后能得到及时补充充电，或者避免蓄电池深度放电。对过于频繁停电的站点，除了采用上面的方法之外，还需要采取特殊的蓄电池来解决问题，即使用GEL电池。GEL在循环使用寿命上比AGM多1.5倍至2倍，详细情况如表3所示。另外对于这样的站点一定要使用2V电池，尽量避免使用12V电池。
对于没有交流电的站点，柴油发电机很难保证（油价上涨和不能及时加油），需要采取新的供电方案，可以考虑太阳能电源供电系统，给基站设备供电。
表3 AGM和GEL电池循环使用寿命对比
4.2 减少蓄电池过放并及时补充
4.2.1 减少蓄电池过放
在电源供电方案初期，需要根据负载电流，结合蓄电池的放电曲线配置比较合适的蓄电池容量，在要求的放电时间内避免蓄电池过放，一般原则是在规定放电时间到了以后蓄电池放出的容量≤80%。
在电源开通后，如果暂时没有市电接入或者暂时不使用电池，那么必须断开蓄电池的所有负载（关闭蓄电池空开或拔掉熔丝，关闭监控单元的供电），使蓄电池处于开路状态。避免蓄电池小电流放电，造成蓄电池容量下降或者失效。
在蓄电池管理方面，尽量避免蓄电池在仓库放置时间超过3个月。如果超过3个月不能安装，
那么就要考虑通过充电器，对蓄电池进行充电。
根据实际使用情况调整蓄电池欠压保护的电压，尽量避免蓄电池出现过放电和深度过放电（小电流过放电）。对于频繁停电的站点，为了延长蓄电池运行寿命，要求一次负载下电电压≥47V，二次下电电压≥46V。
4.2.2 及时对蓄电池补充充电
在电源开通后，人工控制执行对蓄电池均衡充电，均衡充电时间≥10小时。对于频繁停电的站点，可以增加蓄电池充电电流，以缩短蓄电池充电时间增加充电前期充入的电量。通过监控单元，将充电电流系数调高为（1.8～2.2）C10，最大充电电流系数不能超过2.5C10。
根据该基站停电次数及时间，对于停电次数多且停电时间长的情况，延长均衡充电时间。改变均衡充电时间周期设置，把原设置一般180天周期调整为30天或15天，以减少硫酸盐化现象的发生。
4.3 减少高温对蓄电池寿命的影响
如果蓄电池安装在机房或者房舱内，那么需要安装空调确保机房环境在合适的温度。
对于户外电源，为了确保蓄电池的工作温度在合适范围内，需要在电池柜上搭建凉棚避免阳光直射；可以通过地埋的方式，把蓄电池放在专门的地窖内，确保蓄电池的工作环境温度不会太高；户外电源最好使用温度范围比较宽的GEL电池，以减少高温或低温对电池造成的严重影响，以延长使用寿命。
4.4 定期维护
在蓄电池的使用过程中需要对其做相应的维护。由于蓄电池在运行一段时间后，就会出现个别电池落后（一般情况下落后电池端电压不得小于正常的20mV）或失效的现象。如果不及时发现，那么落后的电池会越来越落后，直至失效。失效的电池会导致其他好的电池随时间推移慢慢失效，进而使整个电池组报废。一般要对蓄电池每隔3个月进行一次维护，主要是检查蓄电池组中有无漏液、有无“臌肚子现象”、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等等。只有做到及时发现
太阳能发电系统的结构和工作原理 在理解太阳能发电原理之前，如果您对太阳能还有所疑问的话，建议您先看一下什么是太阳能。 所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材 料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中 ，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 1.1 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1) 电池单元： 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的 电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。(2) 电能储存单元： 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十 分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常 采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电 。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及 负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围
一前言 1.1 前景 随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，石油的枯竭几乎像一个咒语，给人类带来了不安。何为石油等不可再生能源的替代者？各国都开始力推可再生能源，其中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠”，发展太阳能已是大势所趋，太阳能时代已为时不远了。 太阳能利用指太阳能的直接转化和利用。利用半导体器件的光伏效应原理，把太阳辐射能转换成电能称太阳能光伏技术。把太阳辐射能转换成热能的属于太阳能利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域。 近几年，国际光伏发电迅猛发展。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800多万美元，比1993年增加了23.4％；1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划"，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池。日本不甘落后，1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元，安装目标是7600Mw。印度计划1998－2002年太阳电池总产量为150MW，其中2002年为50MW。 在这场阳光革命中领先的国家是德国。面对强势竞争，德国太阳能业依然傲视群雄，硕果累累。2005年，业内企业营业额达37亿欧元，从业公司约5000家，从业人数包括研发和服务达42000人。德国联邦太阳能经济协会有关人士说：“全球范围内太阳能发电装机容量将从2005年的1210兆瓦上升至2010年的3000兆瓦，年增长率为22%。”德国对太阳能的认知最早，位居前列；全球四分之一的太阳能电池产自德国，五年来德国所占全球市场份额始终保持在10%。 为了加快太阳能产业的发展，德国政府通过多种推广活动来普及太阳能的利用。去年6月份，享誉世界的德国Inter solar大会在德国弗赖堡举办。德国太阳能展览会Inter solar始于2000年，每年一届，是欧洲最大的、侧重于光电、太阳热能技术及太阳能建筑方面的专业展览会，由EATIF欧洲光伏工业联盟、BSW德国太阳能工业协会、ISES国际太阳能联盟共同主办。由于太阳能产业增长势头强劲，这次弗莱堡国际展览中心的场馆（共10个馆）被完全启用，总展示面积达31000平方米。据统计共有90多个国家的647家参展商和26000多名参观者到场，中国
家用太阳能供电系统 一、概述 1、太阳能供电系统的组成 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池（组）组成。 (１）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 电池组件的种类及特点： 表１: (2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (３)蓄电池：一般为铅酸电池,小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 蓄电池的种类及特点
(4)逆变器:逆变器是一种将直流电(ＤC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器还具有自动稳压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。 家用太阳能供电系统如图: 图1：
2、离网与并网 太阳能光伏供电系统分为离网、并网发电及两者结合。 (1)通过太阳能光伏组件将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为光伏发电系统,与公共电网相联接的关系系统称为并网光伏发电系统。 （2)离网光伏系统的使用独立于电网,如目前多用于弱电低功耗使用，如。太阳能航标灯和太阳能路灯等。家庭用太阳能供电系统为离网光伏系统。 (３)离网与并网发电结合,有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略，但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 3、太阳能供电系统的应用方式 家用太阳能供电系统可以单独使用，脱离市政用电,费用较高。也可以与市政用电配合使用，作为市政用电的补充，在停电或小功率电器用电上使用太阳能供电。 二、太阳能供电的优点 1、太阳能资源取之不尽,用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6００0倍。另外,根据太阳产生的核能计算，太阳要照耀地球60０多亿年。 ２、绿色环保。光伏发电本身不需要燃料,没有二氧化碳的排放，不污染空
太阳能光伏供电方案及施工组织设计 二〇〇六年十二月
目录 一、太阳能光伏供电系统组成………………………………… 二、太阳能光伏供电系统的原理……………………………… 三、阳能光伏供电系统的电站勘测…………………………… 四、太阳能光伏供电系统的设计……………………………… 五、施工部署…………………………………………………… 六、设备及材料进场计划……………………………………… 七、施工方案…………………………………………………… 八、施工进度计划……………………………………………… 九、质量保证措施……………………………………………… 十、环境保护措施………………………………………………十一、安全生产措施……………………………………………十二、文明施工措施……………………………………………
一、供电的光伏系统组成 独立供电的太阳能光伏系统的结构框图一般如图１所示。由于太阳能电池只能在白天光照条件下输出能量，根据负载需要，系统一般选用铅酸蓄电池作为储能环节来提供夜间所需电力。整个光伏系统由太阳能电池、蓄电池、负载和控制器组成。虚线框中部分即为系统控制部分的结构框图，一般由充电电路、放电电路和状态控制电路的太阳能光伏系统结构框图 在与负载容量配合时，应该考虑到连续阴天的情况，对系统容量留出一定裕度。 二、太阳能光伏供电系统的原理
太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳的光能转化为电能后，通过充电控制器的控制，一方面直接提供给相应的电路或负载用电，另一方面将多余的电能存储在蓄电池中作为夜晚或是太阳能电池产生的电力不足时备用。 太阳能电池组件是由多个多晶硅或单晶硅电池片串并联，并经严格封装而成的。而其中的电池单体在太阳的照射下可发生光电效应而产生一定的电压和电流，通过将电池板串并联组合后得到一定大小等级的电压和电流后经电缆送至充电控制器。 充电控制器是对蓄电池进行自动充电、放电的监控装置，当蓄电池充满电时，它将自动切断充电回路或将充电转换为浮充电方式，使蓄电池不致过充电；当蓄电池发生过度放电时，它会及时发出报警提示以及相关的保护动作，从而保证蓄电池能够长期可靠运行。当蓄电池电量恢复后，系统自动恢复正常状态。控制器还具有反向放电保护功能、极性反接电路保护等功能。蓄电池作为系统的储能部件，主要是将太阳能电池产生的电能存储起来方便供电。
铁塔基站维护电源培训文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
湘西铁塔基站维护电源培训 基站的通信电源系统主要由高频开关电源、蓄电池组、柴（汽）油 发电机组等设备组成。其它设备还包括变压器、市电-油机转换箱、交流配电箱、空调、动环监控设备及防雷接地设备。 通信电源一般均使用正极接地的-48V直流电源系统，电压变动范围为-40～-57V。 一、高频开关电源 开关电源的作用是将交流电变换为通信设备所需的直流电。基站的 开关电源设备主要由交流配电单元、直流配电单元、监控单元及整流模 块等部分组成。 1．目前湘西本地网近3年来新建基站配套的开关电源基本上均系艾默生PS48300-3B/2900-150型产品，另外有少量的中兴ZXDU68 S601 型、中达电通MCS3000型等其它公司的产品；联通划归站的开关电源主 要有艾默生PS48400-3/2900、艾默生PS48400-2D/50及中兴ZXDU300、 中兴ZXDU500型等厂商的产品，另外有少量的北京动力源、杭州顺达等 公司的产品。其中艾默生PS48300-3B/2900-150型开关电源配R48-2900U 50A整流模块3个、M500S监控单元1个、W94C5U11信号转接板1块；中兴ZXDU68 S601型开关电源配ZXD2400 50A或整ZXD1500 30A流模块3个、监控单元1个。 2．开关电源维护须知
①．维护人员应配备有吹风机、毛刷等卫生洁具及高压绝缘棒、交直流钳形表、地阻仪等必要的维护仪表工具；另外还需备有适当数量的整流模块、监控单元、控制板件等维护用备品备件。 ②．每个月应对整流模块外部的风道及过滤网、每3个月应对整流模块内部各板件进行清扫除尘工作，以保证模块稳定、可靠的运行； ③．维护人员在巡检中应检查监控单元、整流模块及防雷器件是否正常工作，对监控单元显示的各类“当前告警”应及时进行处理。 ④．合理配备整流模块的数量：局站开关电源配置的整流模块的总输 +直流负荷）的要求。配备的整流模块应同时开出至少应能满足（0.1C 10 启，以满足蓄电池对充电电流的要求。 ⑤．正确、合理地设置开关电源监控单元中的各项参数： 爱默生M500S监控单元设置方法（密码：1） 一、电池参数二、直流参数 ①．基本参数过压告警： 管理方式：自动低压告警： 电池熔丝组：2 欠压告警： 电池容量：300AH 环境高温告警点：40℃ 电池类型：1 环境低温告警点：-5℃ 电池分流器：有负载分流器：无
太阳能电池充电器电路图 太阳能电池充电器电路
太阳能稳压电源电路图 太阳能稳压电源电路图 太阳能充电器电路图 太阳能充电器电路
太阳能电池快速充电器电路图 太阳能电池快速充电器电路图 太阳能电池并联充电器电路图 太阳能电池并联充电器电路图 太阳能控制电路
如图所示，双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器，参考电压为VDD(+12V)的1／2。光敏电阻RT1、RT2与电位器RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路，该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。如下图所示，将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧，RT4和RT2安装在另一侧。当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时，RP1和RP2的中心点电压不变。如果只有RT1、RT3受太阳光照射，RT1的内阻减小，LM358的3脚电位升高，1脚输出高电平，三极管VT1饱和导通，继电器K1导通，其转换触点3与触点1闭合，同时RT3内阻减小，LM358的5脚电位下降，K2不动作，其转换触点3与静触点2闭合，电机M正转；同理，如果只有RT2、RT4受太阳光照射，继电器K2导通，K1断开，电机M反转。当转到垂直遮阳板两侧面的光照度相同时，继电器K1、K2都导通，电机M才停转。在太阳不停地偏移过程中，垂直遮阳板两侧光照度的强弱不断地交替变化，电机M转-停、转-停，使太阳能接收装置始终面朝太阳。4只光敏电阻这样交叉安排的优点是：LM358的3脚电位升高时，5脚电位则降低，LM358的5脚电位升高时，3脚电位则降低，可使电机的正反转工作既干脆又可靠。可直接用安装电路板的外壳兼作垂直遮阳板，避免将光敏电阻RT2、RT3引至蔽阴处的麻烦。使用该装置，不必担心第二天早晨它能否自动返回。早晨太阳升起时，垂直遮阳板两侧的光照度不可能正好相等，这样，上述控制电路就会控制电机，从而驱动接收装置向东旋转，直至太阳能接收装置对准太阳为
移动通信基站施工技术方案 施工单位： 编制单位： 编制日期： 目录 概述 随着铁塔公司的建立，基站及其配套机房、电源等将成为铁塔公司的技术要点，本文主要从基站设备安装、线缆布放、电源配置、天馈线安装等方面进行详细讲解，同时介绍了铁塔类型、施工工艺、标签规范等方面，是4G基站建设中不可多得的经验总结。 一、设备基站主要设备安装、各类线缆布放示意图基站内部设备安装示意图； 1、基站设备安装场景展示； 图-1 图-2 图-3 1.1基站场景电缆走线槽道安装简析（图-2）； 1.1.1电缆走道及槽道安装位置应符合施工图的规定，左右偏差不得 ＞50mm。 1.1.2水平槽道水平度每米偏差不得＞2mm，垂直槽道垂直度偏差不
得＞3mm。 1.1.3电缆走道安装牢固稳定，具备防震功能。 1.1.4电缆应有序地绑扎在走道上。 1.2基站内部走线槽道布线安装（图-3） 1.2.1.1信号线的布放 1.2.1.2布放的信号线应平直，无扭曲打结，转弯处应自然圆滑， 符合设计要求。 1.2.1.3屏蔽线外层应与接地体连接可靠。 1.2.1.4芯线应无损伤，焊点光滑、均匀，无漏焊、虚焊、错焊。 1.2.1.5系统控制器到信道机的电缆最大允许长度应符合产品说明 书的要求。 1.2.1.6信号线、高频馈线、电源线应分开布放。 1.3电源线和地线的安装（图-3）； 1.3.1电源线和地线安装方法： 根据电源线和地线的实际走线路径量得所用电源线和地线的长度，分别裁剪-48 伏电源线和工作地线、和保护地线；用 裁纸刀剥开电源线和地线的绝缘外皮，其长度与铜鼻子的耳柄 等长。用压线钳将铜鼻子压紧，用热缩管将铜鼻子的耳柄和裸 漏的铜导线热封；不得将裸线漏出.将电源线的一端与BTS 机柜 的电源接线柱固定，电源线沿走线架整齐布放，并用扎带绑扎，另一端和电源柜的接线排连接。 1.3.2电源线的区分：
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太阳能供电系统 一、太阳能应用概述 1、太阳能简介 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。 太阳能是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000KW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 7O年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，198O年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在7O年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制订可持续发展战略的重要内容。 2、太阳能的特点 太阳能之所以能成为一种有希望的能源，是因为其具有以下特点： 2.1供给量丰富 地球每小时从太阳获得的能量为1.48×1017卡，其中30%被直接反射回去，70%则被地面吸收。据统计，世界全年的耗能总量，只相当于30分钟降落于地球的全部的太阳能。
基站电源系统（详） 一基站供电系统结构 基站供电系统主要由交流供电系统和直流供电系统组成。 交流供电系统:由一路市电电源、一路移动油机电源、浪涌保护器、交流配电箱(具备市电油机转换功能)组成。 直流供电系统:由高频开关组合电源(含交流配电单元、监控模块、整流模块、直流配电单元)、两组(或一组)蓄电池组组成。 交流供电系统运行方式: (1)市电正常时,由市电供电; (2)市电停电后,移动油机未到站时,站内通信设备由蓄电池放电供电;
(3)移动油机到站,待油机启动后,由油机供电; (4)市电恢复后,由市电供电。 直流供电系统的运行方式: 在线恒压充电的全浮充供电方式。 (1)当交流电源正常时,由整流器和蓄电池并联浮充供电(整流器一方面给通信设备,一方面又给蓄电池充电,以补充蓄电池因自放电而失去的电量); (2)当交流电源中断后,由蓄电池单独向通信设备供电; (3)当交流电源恢复供电时,开关电源的监控模块自动启动整流器向通信负荷供电,并对蓄电池进行充电。 蓄电池组既为备用电源,又可以吸收高频纹波电流。 二基站电源系统实物布局
基站内电源相关设备主要有：交流配电箱、浪涌保护器、室内地线排、高频开关组合电源、蓄电池组。 三交流供电部分 3.1 交流供电系统分为两种型式 1. TN型：系统中，电源端有一点与地直接连接，电气装置的外露可导电部分与电源端接地点用保护线直接连接；又可分为：TN-C、TN－S、TN-C-S三种。 2.TT型：在此系统中，电源端有一点与地直接连接，负荷侧电气装置外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 移动基站中常用TT型式供电
无线传感器网络节点太阳能供电系统设计 关键词：太阳能；锂电池；充电管理芯片 时间：2012-05-18 13:59:14 来源：单片机与嵌入式系统 作者：王小强，欧阳骏，纪爱国 引言 电源是嵌入式系统的重要组成部分，特别是对于野外布置的无线传感器网络节点来说，供电线路的铺设难度较大，采用电池供电时需要定期更换电池，在一定程度上增加了系统维护的成本。太阳能供电系统不仅解决了野外长时间无人监护的网络节点的供电问题，而且还具有供电持久、环保节能和便于维护等优点，具有良好的应用前景。 太阳能供电系统设计的关键问题是通过太阳能电池板对锂电池进行充电，同时需要实时检测充电电压和充电电流，避免因过充而导致锂电池永久性损坏；此外还需要设计锂电池放电保护电路，对放电电压进行实时监测，防止过放电导致锂电池损坏。 1 太阳能供电系统简介 太阳能供电系统主要由太阳能电池板、可充电锂电池、充电控制器和放电保护电路组成。由于太阳能电池板的输出电压不稳定，传统的太阳能供电系统往往因为锂电池充放电管理不合理，导致锂电池使用寿命大大缩短。本文提出了一种基于太阳能的ZigBee无线传感器网络节点供电系统设计。该系统能够自动管理锂电池的充电过程并进行有效的能量储存，通过对电池电压的监测避免锂电池过度放电，以达到延长锂电池寿命的目的。此外由于ZigBee 无线传感器网络节点所需电压为3．3 V，而锂电池的工作电压一般在3．6～4．2 V(正常放电电压为3．7 V，充满电时的电压为4．2 V)，所以需要DC-DC转换芯片产生所需要的工作电压。 对于ZigBee无线传感器网络节点而言，首先要考虑的是低功耗。这里选用TI公司推出的完全兼容ZigBee2007协议的SoC芯片CC2530，其工作电压是3．3 V。综合考虑上述因素，提出如图1所示的太阳能供电系统总体示意图。
移动基站开关电源接地规范
一、前言开关电源设备是现代通信系统中的重要组成部分，其目的是为通信设备提供安全、可靠、高效、稳定、不间断的能源。随着科技水平的进步，对于开关电源设备性能的要求也逐步提高，除必须满足基本的功能外，还要求具备交流配电、自动切换、直流配电、远程智能集中监控、电池自动管理等功能，从而满足网络监控管理的需求。 开关电源的发展经历了从线性电源、相控电源到高频相控电源的发展历程，由于开关电源具有功率转换效率高、稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点，从而成为开关电源的主体，并向着高频小型化、高效率、高可靠性的方向发展。计算机控制、通信和网络技术的快速发展，为开关电源远程监控系统的发展和完善提供了更加 便利的条件，使其无人值守成为可能。 通常开关电源系统由交流配电、整流模块、直流配电和监控模块组成，如图1所示。监控系统可将交流配电柜、直流配电和整流模块进行实时监控。直流配电主要完成直流输出路数分配、电池接入和负载边接等功能，一般要求可自由出线，可出面操作维护，可实现柜内并机和柜外并
机，具有状态显示和告警功能，能检测每一路熔断器的通断状态；多个并联的整流模块的主要功能是将输入交流220V转换输出为满足通信要求的-48V的直流电。 通信电源系统组成框图 监控模块主要实现交流配电柜、直流配电柜和模块监控，此外还要进行电池自动管理功能。开关电源系统作为通信网络的能源供给者，除了必须具备可靠、稳定等基础特性外，其电磁兼容设计、防护设计、可操作性和可维护性也是非常关键的因素。安全性是电源设备最重要的指标，其不安全隐患不但不能完成正常的供电要求，而且还有可能发生严重的事故，甚至造成机毁人亡的巨大损失。为此，必须加强安全性设计工作。而目前影响电源设备安全性最重要的工作是如何有效 提高其防雷电浪涌和操作过电压的能力。 二、开关电源遭雷击的故障点 1、 整流模块被损坏（交流侧、直流侧） 2、监控模块端口被损坏
基站开关电源的组成及功能介绍 交流电经过整流，可以得到直流电。但是，由于交流电压及负载电流的变化，整流后得到的直流电压通常会造成20%到40%的电压变化。为了得到稳定的直流电压，必须采用稳压电路来实现稳压。按照实现方法的不同，稳压电源可分为三种：线性稳压电源、相控稳压电源和开关稳压电源。 开关稳压电源与线性稳压电源和相控稳压电源相比，具有功率转换效率高，可达65%~90%，发热少，体积小、重量轻，对电网电压大范围变化具有很强的适应性，电压、负载稳定度高等特点。目前基站机房的电源部分，应用开关稳压电源较多。 一、基站开关电源 1、机房中的实物组成 开关电源系统一般由交流配电、整流模块、监控模块和直流配电四部分组成，其整体结构如下图所示。
2、工作原理
3、各部分的主要功能 交流配电——输入市电或油机电，将交流电分配给各路交流负载。当市电中断或市电异常时（过压、欠压、缺相等），配电屏能自动发出告警信号，有的电源系统还能自动切换到第二路市电或自动切断交流电源，保护系统。 整流模块——从交流配电取得交流电能，将交流电整流成直流电，输出到直流母排。交流异常或直流输出异常时发出告警或自动保护。整流模块发生严重故障时，自动关机，退出工作。 直流配电——将直流母排上的直流电能分配给不同容量的负载，并给电池充电。当直流供电异常时要产生告警或保护。如熔断器断告警、电池欠压告警、电池过放电保护等。 监控模块——实时监测和控制电源系统各部分工作。即监测和控制交流配电、整流模块、直流配电的工作状态。对电池进行自动管理，即自动控制充电过程，监测电池放电过程，电池电压过低时发出告警或控制直流配电断开电池，自 动保护电池。监控模块还配有标准的通信口，RS232、RS485或RS422通信口，作为后台监控的接口。
3、系统设计的工作时间：每天8小时满负载运行，考虑3个阴雨天能正常工作 二、系统工作的环境 1、系统工作地点：山东某地 2、系统工作纬度： 3、全年日照时间： 4、日平均有效日照时间： 5、安装最佳倾角： 三、智能太阳能供电系统配置方案 1、太阳能电池组件：选用多晶硅或单晶硅太阳能电池组件，保证使用寿命25年，峰值功率设计为 1000Wp，采用单体组件规格采用24V200W电池板5个并联安装，具体的规格如 型号Parameter Type 最大值Max Power(W) 外形尺寸Dimension(mm) 重量Weight(kg) 最大工作电流Max(A) 最大工作电压Max Voltage (V) 短路电流Short CircuitA 开路电压Open CircuitVoltage (V) QXC200W/72 200 1640*992*50 20.0 6.80 29.4 8.00 36.0 2、太阳能专用智能控制器：采用24V45A光伏专用控制器一台，维保2年，建议使用德国Steca Tarom 245，12V/24V电压自动识别，45A，带液晶显示功能。 3、太阳能光伏系统专用逆变器：采用24V600W小功率正弦波逆变器，要求蓄电池组提供直流电压是 24V，输出为纯净的正弦波电源，型号是SPXS600-212/224。 4、免维护铅酸蓄电池组：采用12V100AH电池10节，每组2节串联，共5组并联，质保3年。具体型 号：6-FM-100，外型尺寸406*174*233(238),，净重32kg， 5、蓄电池柜及连接电缆：采用A10的标准高级喷漆电池柜，物理尺寸是780*470*950mm，重量是39kg， 分体柜，到现场安装。 补充说明： 1、在该系统安装环境下，正常光照1天（光照不小于8小时）可供500W的负载使用8小时/每天，在 不连续阴雨的条件下，电池充足电后可连续工作3天。 2、、该系统蓄电池组的配置已经考虑了温度对电池性能的负面影响，用户也可自行配置其他品牌电池。 建议选择胶体免维护电池，系统电池的寿命会大大提高，同时成本会提高。 二、太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法（GB/T19064-2003） 本标准规定了离网型太阳能光伏电源系统及其部件的定义、分类与命名、技术要求、文件要求、试验方法、检验规则以及标志、包装。本标准适用于由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器及用 电器等组成的家用太阳能光伏电源系统。 5、系统构成、技术特性及安装的基本要求 5.1太阳能电池方阵 5.1.1太阳电池方阵由一个或多个太阳能电池组件构成。如果组件不止一个，组件的电 流和电压应基本一致，以减少串、并联组合损失。 5.1.2依据当地的太阳能辐射参数和负载特性，确定太阳能电池方阵的总功率；依据所 设计系统电压电流要求，确定太阳能电池方阵串并联的组件数量。 5.1.3太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件。太阳能电池方阵的结构设计要保证组件与支架的连接牢固可靠，并能很方便地更换太阳能电池组件。太阳能电池方阵及支架
太阳能光伏发电必须掌握的基础知识 1、太阳能光伏系统的组成和原理 太阳能光伏系统由以下三部分组成： 太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。 太阳能光伏系统具有以下的特点： -没有转动部件，不产生噪音； -没有空气污染、不排放废水； -没有燃烧过程，不需要燃料； -xx 简单，维护费用低； -运行可靠性、稳定性好； -作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25 年以上；根据需要很容易扩大发电规模。 光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类： 独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电，主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW 级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。 光伏系统的规模和应用形式各异，如系统规模跨度很大，小到0.3~ 2W的 太阳能庭院灯，大到MW 级的太阳能光伏电站，如 3.75kWp 家用型屋顶发电设 备、敦煌10MW 项目。其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一，但其组成结 构和工作原理基本相同。图4-1 是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。其中包含了光伏系统中的几个主要部件：
光伏组件方阵： 由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。 蓄电池： 将太阳电池组件产生的电能储存起来，当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统，通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。 控制器： 它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出，是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展，控制器的功能越来越强大，有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势，如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。 逆变器： 在太阳能光伏供电系统中，如果含有交流负载，那么就要使用逆变器设备，将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。 太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下，将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电，如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电，对于含有交流负载的光伏系统而言，还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式，但是其基本原理大同小异。对 于其他类型的光伏系统只是在控制机理和系统部件上根据实际的需要有所不同，下面将对不同类型的光伏系统进行详细地描述。 直流负载的光伏系统 2、光伏系统的分类与介绍 小型太阳能供电系统（Small DC ;简单直流系统（Simple DC ;大型太阳能供
2.1 太阳能充电保护电路 2.1.1 太阳能电池板 太阳能电池板不仅白天能提供电能，而且在夜间也可提供电力。太阳能电池板同晶体管一样，由半导体组成的，主要材料是硅，也有一些其他合金。 太阳能电池板的表面由两个性质各异的部分组成。当受到光的照射时，能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方。 太阳能电池板只要受到阳光或灯光的照射，一般就可发出相当于所接收光能1/10的电能。为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将光能转变为电能，一般在上面蒙上了一层防止光反射的膜，使太阳能电池板的表面呈紫色。 太阳能供电部分主要由太阳能电池板(光伏组件)、充电电路和蓄电池组成。光伏组件在白天吸收光照，将太阳能转化为电能储存在太阳能电池内。一般晴天时，在理想的光照强度下，充满电只要4小时。本系统采用15V太阳能电池板，实际测得电池板两端供电电压为17V～20V，充电电流为200mA～800mA。 2.1.2 蓄电池组容量设计 太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负载所需的电量大得多。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配，要求蓄电池工作寿命长且维护简单。 (1)蓄电池的选用 能够和太阳能电池配套使用的蓄电池种类很多，目前广泛采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。国内目前主要使用铅酸免维护蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站。普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其环境污染较大，所以主要适于有维护能力或低档场合使用。碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能，但由于其价格较高，仅适用于较为特殊的场合。 (2)蓄电池组容量的计算
太阳能供电系统的综合运用 太阳能作为一种可再生的能源在社会发展的各个领域得到了一定程度的应用，为了保证偏远山区电路的有效运营，避免因能源短缺或者是暂时的能源急缺产生断电问题，太阳能电池板的设计就是将太阳能有效地储备起来，当需要使用的时候能够发挥重要作用，从而达到能源利用和节约能源的目的。基于光电转化原理，以太阳能电池板为组件构建的电源系统大体上分为太阳能供电系统，多能互补发电系统，分散式并网光伏发电。 太阳能供电系统是利用太阳能广电转化原理为偏远或无电区域的设备提供电力供应的高度集成化成套产品，华阳风专业设计技术队伍具有十年以上各种太阳能供电系统应用场景的设计应用经验，专业
解决项目取电难，电源不稳定，节能降耗等技术难题，善于复杂环境下的太阳能技术深度应用：上万套产品投入市场运行，安全稳定，性价比高。系统包括太阳能光伏组件，防雷汇流箱，太阳能储能蓄电池，太阳能充放电控制器，太阳能逆变器，适配电源，蓄电池保温箱，太阳能支架以及配套安装件构成。 新能源多能互补发电系统解决方案主要依托于风力发电机组和太阳能发电机组构成，由直流智能控制柜，交流充电逆变一体柜，储
能蓄电池等设备组成。后备电源一般有柴油发电机，市政电网等，后备电源根据当地风力，日照资源条件确定，为增强系统供电的不间断性可以考虑引入它。适当的增大风力机，光伏阵列或蓄电池容量，进行容量的优化配比之后可以免去柴油机，市电等。该系统可以划分为三大部分：电能产生部分，电能转化控制部分，电能存储与消耗部分。华阳风多能互补系统分为：电能产生部分，电能转换控制部分，电能存储与消耗部分。华阳风多能互补系统分为：风光互补发电系统，风光柴互补发电系统，市电互补供电系统等；各种互补发电系统根据电力需求应用环境而优化设计，既发挥新能源最大效能，又要保证负载安全稳定的供电；
太阳能供电系统工艺流程 太阳能供电系统图 一、太阳能供电系统介绍 太阳能供电系统由太阳能光伏组件、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。太阳能供电系统输出直流电，如负载工作电压为交流电，还需要配置相应的逆变器。 系统的组成： 1、电源系统：太阳能光伏组件和蓄电池； 2、控制保护系统：控制器和逆变器； 3、系统终端（负载）：用户的用电设备。 太阳能供电系统参数： 光伏组件：光伏组件是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。 光伏控制器：光伏控制器全称为光伏充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的自动控制设备。 蓄电池：其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 二、太阳能控制系统介绍 太阳能控制系统是整个太阳能供电系统中的主要控制部分，其系统的电气设计以及技术，是我们公司主要专注创新与生产的。
1、太阳能控制系统一般由配电箱、控制器、空气开关、防雷器、接线端子、保险、线缆等组成。根据太阳能供电系统需求，还会有相应的逆变器、稳压电源模块、通讯模块等组成。 配电箱构成流程如下： 控制器稳压电源逆变器通讯模块 防雷器空气开关接线端子线缆 配电箱背板配盘 控制系统 2、太阳能控制系统的工艺流程 设计：根据项目需求，按太阳能供电系统的配置，设计相应的电气图纸，以及配套的配电箱的大小尺寸。（配电箱有合作厂家提供）
●备货：根据项目物料清单，准备太阳能控制器系统所需要的其他组成部分。比如 配电箱、控制器、逆变器、稳压电源、空气开关、防雷器、接线端子、保险、线缆等等。根据项目所需太阳能供电系统的配置而定。备货流程：下单（签订合同）-订货-货物周期-收货备货。 ●组装：根据相应的电气图纸，组装电气控制部分。准备线缆、螺丝刀、螺栓等工 具，控制器（逆变器等设备）、导轨槽都需用螺栓与配电箱的背板连接。配电箱内导线与电气元件采用螺栓连接、插接。根据图纸接线，完成配电部分。 组装流程如下： 1）配电箱背板打孔 组装前，背板的打孔，要根据所需安装设备的孔距以及间距而定，以便设备安装。 2）背板安装所需设备 依次安装控制器（稳压电源、逆变器）、导轨槽，通过螺栓使其与背板连接。安装好导轨槽后，依次安装空开、防雷器、接线端子、保险丝、接线端子挡片等等。 3）设备接线 根据要求选取线缆的尺寸，再根据设备的间距取线缆的长短。用偏口钳剪切线缆，剥线钳剥线，按照图纸接线，需用到螺丝刀拧紧螺丝使线接牢固。其中防雷器需要接地。其安装工艺及其接线均符合低压配电箱安装及内部接线工艺标准。 组装过程中，有的需要焊接部分，需要的工具有电烙铁等。 手工焊接工艺流程如下： 1)加热焊件 电烙铁的焊接温度由实际使用情况决定。一般来说以焊接一个锡点的时间限制4 秒最为合适。焊接时烙铁头与印制电路板成45°角，电烙铁头顶住焊盘和元器件引脚然后给元器件引脚和焊盘均匀预热。 2)移入焊锡丝。焊锡丝从元器件脚和烙铁接触面处引入，焊锡丝应靠在元器件脚与烙铁头之间。 3)移开焊锡。当焊锡丝熔化（要掌握进锡速度）焊锡散满整个焊盘时，即可以45°角方向拿开焊锡丝。 4）移开电烙铁。焊锡丝拿开后，烙铁继续放在焊盘上持续1～2秒，当焊锡只有轻
控制器充电电路图如图5.3所示，太阳电池板电压经Rl和R2分压后，送至单片机A/D 转换口ADI检测，用来判别光线的强弱。白天光线充足时，由太阳能电池板给蓄电池充电。控制器把不断检测蓄电池端电压作为控制充电程度的方法;另外设定转换点的蓄电 池端电压值，控制充电各阶段的自动转换和停充。为了延长蓄电池使用的寿命，提高充电效率，控制器采用浮充和均充相结合的充电方式对蓄电池充电。如图5.3所示，通过不断检测蓄电池端电压，经R3、R4及IOK电位计Wl分压后送至单片机的ADZ，经刀D转换后，连续变化的电压信号转换为离散的数字信号，使单片机的I/0口发出高、低电平信号来控制三极管TZ的导通与关断及Tl管IRFZ44N的关断与导通[45l，从而控制蓄电池的充电状态。在蓄电池充电初期，TZ导通、Tl关断，太阳电池板经肖特基二极管Dl给Tl持续充电，直到蓄电池端电压充至浮充点，再由单片机I/O口发出PWM信号、快速控制TZ的导通与关断及Tl的关断与导通，实现对蓄电池的脉冲式充电。当蓄电池电压充至过充点时，由单片机I/O口发出低电平信号，TZ关断、Tl导通，太阳能电池和Tl管形成回路，停止对蓄电池的充电，形成对蓄电池的过充保护。当蓄电池电压降至浮充电压和恢复电压时，分别对其进行脉冲式充电和全充充电。 5.1.5蓄电池电压检测电路的设计 在本课题中，我们需要采样的电压主要是蓄电池和太阳电池的电压，为了保证准确性，整个系统的基准零电位点为同一个点，我们选择为太阳电池的负极。 电压检测电路主要是将蓄电池两端的电压进行采集，如图5.5所示，利用2个电阻分压，将。一26v的电压转化为O~3.3v的电压，并利用微控制器的刀D输入端读入数据，转换为数字信号，最终将数字信号再转化为模拟信号。此检测电路主要用到的元器件是电阻和运算放大器，还有稳压二极管。其中LM358是单电源供电的双运算放大器，在这个电路中，它将它做成一个电压跟随器，以提高电路的驱动能力。