victron energy蓄電池（荷蘭）技術集團

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我國常規充電制度，是在缺乏對于充電規律認識的情況下，被迫采用的不合理的充電方法。常規充電方法的缺點就是充電時間長、效率低、出氣量大、蓄電池的利用周轉率低、充電管理制度繁雜等。這種充電制度的落后性與蓄電池應用的廣泛性是存在著一定的矛盾的。為此，在充電領域內，必須加強對充電規律的認識和研究，逐步探討一套既快又好的充電制度，以使蓄電池適應于各部門經濟發展的需要和國防建設的需要。

(1)三階段充電法

圖1 鉛酸電池

圖1 鉛酸電池

航空蓄電池均采用階段恒流充電法進行充電。一般酸性航空蓄電池采用恒流兩階段充電法。堿性航空蓄電池采用恒流兩階段充電法或恒流一階段充電法。但這種充電法在充電中間階段遠離了充電電流接受率曲線，所以三階段充電法更好一點。

三階段充電法是兩階段等流充電法和恒定等壓充電法相結合的方式。充電開始和結束時采用恒定電流，中間階段為恒定電壓充電。蓄電池在充電初期用較大的電流，經過一段時間改為恒定電壓充電，當電流衰減到預定值時，由第二階段轉到第三階段。采用三階段充電法的優點是：避免了恒定電壓充電法開始充電電流過大，而后期電流又過小的情況，比二階段等流充電在中間階段更接近充電電流接受率曲線。這種充電法減少了充電出氣量，充電又徹底，延長了蓄電池使用壽命。三階段充電法充電電流和充電電壓變化曲線如圖1所示。

保養方法編輯 播報

電動自行車和電動摩托車等已成為大中小城市的重要交通工具，普遍為人們所接受。由于電動車相對傳統自行車來說，價格普遍較高，因此使用壽命也成為人們為關心的問題。事實上，蓄電池作為電動自行車的核心部件之一，蓄電池的使用壽命在很大程度上決定了電動車的使用壽命。所以，加強蓄電池的保養，將能夠延長蓄電池的使用壽命。據了解，電動車所使用的蓄電池都是鉛酸蓄電池，對于鉛酸蓄電池的保養，下面給出了一系列的建議，共包括八個小訣竅。

充電

鉛酸蓄電池沒有記憶，之所以容量快速減少主要是蓄電池硫化和“失水”、“虧電”等一些原因，蓄電池怕的就是“虧電”欠壓，蓄電池?！疤濍姟?，電池極板極易受傷，現實中高達70%的電動車電池容量減少電極板被放電時的強電流（啟動電流）拉傷所致（電動摩托車尤其明顯），電極板拉傷屬于電池物理損傷，這種損傷無法修復。因此“天天用車、天天充電”，保證蓄電池隨時有充足的電壓就成為必然。

定時補充蒸餾水

用戶普遍以為，免維護蓄電池不用加水，其實這種說法是錯誤的。免維護蓄電池在充電和大電流放電過程中會產生熱量，有熱量就會有水分蒸發，盡管水蒸發的過程十分緩慢，但時間一長，累計水蒸發的量就不容小視。因此每6個月左右應該給蓄電池補水一次，這樣蓄電池的使用壽命才會延長。

電動車啟動

電動車啟動電流很大，尤其是大功率電機的電摩，啟動電流更大。大電流很傷蓄電池極板，好的方法就是在啟動前象騎自行車一樣的騎行后，再啟動電動車電源。

電瓶放電

蓄電池在使用了一段時間后必然會有一些活性物質下沉，如果活性物質不及時激活，勢必會對蓄電池的容量造成一些影響，因此，在經常使用電動車的時候，要做到每季對蓄電池深度放電一次。

充電器

新電池充電過程一般都是6-8個小時，充滿電后充電器會亮綠燈，如果充電時間過長就要檢查充電器電壓保護裝置是否壞損，如果壞損就需要及時的調換充電器，否則極易充壞蓄電池。另外，充電器不要購買快速的充電器，快速充電同樣對蓄電池極板有傷害。

久不使用

這樣做的目的就是防止蓄電池放置時間過長而引起蓄電池硫化和“虧電”。

防止蓄電池爆曬

爆曬會使電池溫度升高，大大縮短蓄電池使用時間。

太陽能電池組件構成及各部分功能——

1）鋼化玻璃其作用為保護發電主體（如電池片），透光其選用是有要求的： 1.透光率必須高（一般91%以上）；2.超白鋼化處理。

2） EVA 用來粘結固定鋼化玻璃和發電主體（如電池片），透明EVA材質的優劣直接影響到組件的壽命，暴露在空氣中的EVA易老化發黃，從而影響組件的透光率，從而影響組件的發電質量除了EVA本身的質量外，組件廠家的層壓工藝影響也是非常大的，如EVA膠連度不達標，EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠，都會引起EVA提早老化，影響組件壽命。主要粘結封裝發電主體和背板。

3）電池片主要作用就是發電，發電主體市場上主流的是晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片，兩者各有優劣。晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低，光電轉換效率也高，在室外陽光下發電比較適宜，但消耗及電池片成本很高；薄膜太陽能電池，消耗和電池成本很低，弱光效應非常好，在普通燈光下也能發電，但相對設備成本較高，光電轉化效率相對晶體硅電池片一半多點，如計算器上的太陽能電池。

4）背板作用，密封、絕緣、防水（一般都用TPT、TPE等材質必須耐老化，大部分組件廠家都是質保25年，鋼化玻璃，鋁合金一般都沒問題，關鍵就在與背板和硅膠是否能達到要求。）

5）鋁合金保護層壓件，起一定的密封、支撐作用。

6）接線盒保護整個發電系統，起到電流中轉站的作用，如果組件短路接線盒自動斷開短路電池串，防止燒壞整個系統接，線盒中關鍵的是二極管的選用，根據組件內電池片的類型不同，對應的二極管也不相同。

7）硅膠密封作用，用來密封組件與鋁合金邊框、組件與接線盒交界處。有些公司使用雙面膠條、泡棉來替代硅膠，國內普遍使用硅膠，工藝簡單，方便，易操作，而且成本很低。

基本特性編輯 播報

太陽能電池的基本特性有太陽能電池的極性、太陽電池的性能參數、太陽能電環保電池的伏安特性三個基本特性。具體解釋如下

1、太陽能電池的極性

硅太陽能電池的一般制成P+/N型結構或N+/P型結構，P+和N+，表示太陽能電池正面光照層半導體材料的導電類型;N和P，表示太陽能電池背面襯底半導體材料的導電類型。太陽能電池的電性能與制造電池所用半導體材料的特性有關。

2、太陽電池的性能參數

太陽電池的性能參數由開路電壓、短路電流、大輸出功率、填充因子、轉換效率等組成。這些參數是衡量太陽能電池性能好壞的標志。

3　太陽能電池的伏安特性

P-N結太陽能電池包含一個形成于表面的淺P-N結、一個條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個涵蓋整個背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當電池暴露于太陽光譜時，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會對電池輸出貢獻能量Eg，小于Eg的能量則會以熱的形式消耗掉。因此，在太陽能電池的設計和制造過程中，必須考慮這部分熱量對電池穩定性、壽命等的影響。

性能參數編輯 播報

1、開路電壓

開路電壓UOC：即將太陽能電池置于AM1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強度照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。

2、短路電流

短路電流ISC：就是將太陽能電池置于AM1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強度照射下，在輸出端短路時，流過太陽能電池兩端的電流值。

3、大輸出功率

太陽能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積大，即可獲得大輸出功率，用符號Pm表示。此時的工作電壓和工作電流稱為佳工作電壓和佳工作電流，分別用符號Um和Im表示。

4、填充因子

太陽能電池的另一個重要參數是填充因子FF（fill factor），它是大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。

FF： 是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標， 是代表太陽能電池在帶佳負載時， 能輸出的大功率的特性，其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于1。串、并聯電阻對填充因子有較大影響。串聯電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多；并聯電阻越小，其分電流就越大，導致開路電壓就下降的越多，填充因子隨之也下降的越多。

5、轉換效率

太陽能電池的轉換效率指在外部回路上連接佳負載電阻時的大能量轉換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能電池的光電轉換效率是衡量電池質量和技術水平的重要參數，它與電池的結構、結特性、材料性質、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環境變化等有關 [1]  。

功率計算編輯 播報

太陽能交流發電系統是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發電系統則不包括逆變器。為了使太陽能發電系統能為負載提供足夠的電源，就要根據用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個小時為例，介紹一下計算方法：

1.首先應計算出每天消耗的瓦時數(包括逆變器的損耗)：

若逆變器的轉換效率為90%，則當輸出功率為100W時，則實際需要輸出功率應為100W/90%≈111W；若按每天使用5小時，則耗電量為111W×5h=555Wh。

計算太陽能電池板：

按每日有效日照時間為6小時計算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中，太陽能電池板的實際使用功率。

產業現狀編輯 播報

太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發生光伏反應，根據所用材料的不同，太陽能電池可分為：

1、硅太陽能電池；

2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；

3、功能高分子材料制備的太陽能電池；

4、納米晶太陽能電池等。

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