独立光伏系统的铅酸电池指南

1. 引言

本指南旨在为小型独立光伏系统中的铅酸电池提供操作知识，以提高系统可靠性并降低电池存储的生命周期成本。指南主要针对开放式（通风式）铅酸电池，因其成本较低，在小型光伏系统中最为常见。指南强调了选择合适的电池类型、适当安装以及定期维护的重要性，并指出了电池是独立光伏系统中最薄弱的环节。

2. 电池内部结构

铅酸电池由电解质、正极和负极组成。正极通常由膏状活性物质和铅栅板构成，而负极则由膏状活性物质和铅栅板或管状板构成。电解质是硫酸的水溶液，用于在充电和放电过程中传递离子。电池外壳通常由模塑塑料制成，并配有标准化终端和连接器。

3. 电池类型选择

指南建议根据应用场景选择合适的电池类型。对于低成本光伏系统，推荐使用太阳能电池、休闲/照明电池或SLI卡车电池。SLI汽车电池应避免使用，因为其在光伏系统中的寿命较短。指南还概述了不同类型铅酸电池的优缺点，并建议在专业应用中考虑其他类型的电池。

4. 电池电压特性

电池电压会随着工作条件的变化而变化。放电率越高，电池电压越低。通过串联连接电池可以实现更高的电压，而并联连接可以实现更高的容量。

5. 电池容量

电池容量是指电池可以储存和提取的电流量，单位为安时（Ah）。用户可用的容量可能与标称值有显著差异，受温度、充电情况、电池年龄等因素影响。指南建议根据系统中的每日能源使用或负载以及所需的自主运行能力来确定电池尺寸。

6. 电池充电

电池充电过程包括均衡充电、主充电和维护充电。良好的光伏充电控制器对于保护电池至关重要。指南建议使用优质的光伏充电控制器，并遵循电池与控制器之间推荐电缆尺寸和最大长度。

7. 安全注意事项

小型电池可能构成安全隐患。指南强调了使用绝缘工具、保护眼睛和皮肤、防止爆炸以及妥善处理电池报废的重要性。

8. 电池储存和安装

电池应存放在干燥凉爽的环境中。在安装前，可以通过干充电过程保护电池。安装电池时，应考虑电池室布置、电池重量、通风以及安全性等因素。

9. 电池维护

良好的维护对于电池的高可靠性至关重要。指南建议定期检查电解质水平、读取电池电压、测量酸密度、清洁和干燥电池，以及在更大系统中进行细胞替代。

10. 电池标准

国际电工委员会（IEC）制定并发布电池标准，涵盖了铅酸电池及其不同版本和应用。其他机构也制定了特定目的或特定地理区域的标准。

11. 术语表

指南最后提供了一个术语表，解释了关键术语，如电池荷电状态（SOC）、放电深度（DOD）、标称容量、自主性、主充电、维护充电、均衡充电等。