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本款规定了光伏系统用途二次电池所经受的特殊运行条件。
4．1 光伏能源系统
备有适用于本标准的光伏能源系统可以向所连接的设备提供恒定的、可变的或间断的电源。该系统可以包括混合的或与电网相连的系统。连接着的设备可以是泵、冰箱、照明系统、通讯系统等。
4．2 二次电池和电池组
用于光伏能源系统的主要二次电池和电池组可能是下列类型： ? 排气式的（富液的）；
? 阀控式的，包括部份气体再化合式的； ? 气密式的（仅适用于镍镉电池）。
这些二次电池或电池组通常是以下述条件供货： ? 放完电的并排干过的（仅适用于镍镉电池）； ? 灌好电介质并荷电的；
? 干荷电、不带电解液的（仅适用于铅酸电池）； ? 放完电并灌好电介质的（仅适用于镍镉电池）。
为了能获得最佳使用寿命，电池的初充电必须遵守电池生产厂家的使用说明。
4．3 通用运行条件
在一般的天气条件下运行的典型的光伏太阳能系统的电池可能会遇到下述运行条件：
4．3．1 自维持时间
电池的设计需在规定的条件下提供一定时间的电源，通常是3天到15天，可能有或没有太阳光的照射。
注：当计算电池所需容量时，需考虑下述因素：
? 所需要的每天一次的/季节性循环（可能要受最大放电深度的限制）； ? 到达现场所需的时间； ? 时效； ? 运行温度；
? 负载的未来增加。
4．3．2 典型的充放电电流
光伏发电装置所产生充电电流和负载所决定的放电电流见表1示。
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表1――充放电电流
铅酸电池 镍镉电池 光伏发电装置所产生的充电电流 最大充电电流 I20＝C20/20h I20=It/20 平均充电电流 I50=C50/50 I50=It/50 负载决定的放电电流 平均放电电流 I120=C120/120h I120＝It/120 注1：根据系统的设计，比如混合系统，充放电电流可能会有很大差别。 注2：对于某些系统，提供负载电流的同时电池也在充电； 注3： 铅酸电池 镍镉电池 Cn 是额定容量(Ah)； Cn 是额定容量(Ah)； n， 标称容量的时间基础（小时）； n， 标称容量的时间基础（小时）； t， 时间，单位：小时； t， 时间，单位：小时； In＝Cn/t 基准试验电流It见IEC61434； In＝Cn（Ah）/1, In=It/t 4.3.3 日循环
蓄电池一般都是按下述方式进行日循环： a) 有阳光时充电； b) 夜晚放电。
典型的日循环使用方式电池的放电深度在2％～20％。
4．3．4 季节性循环
蓄电池荷电态要承受季节性循环。这是由于下述的不同充电条件所导致的：
? 低阳光照射期，比如冬天产生的电量少。电池的荷电态（可用容量）可能会低至额
定容量的20％或更低；
? 高阳光照射期，比如夏季，可能会使电池达到完全荷电态，甚至会被过充。
4．3．5 高荷电态期
比如在夏天，蓄电池会在高荷电态运行，通常在80％～100％之间。 在充电过程中通常是电压调节系统限制电池的最高充电电压。
注：对于“自调解”太阳能光伏系统，电池的电压不是由充电控制器来限制，而是由太阳能光伏发电装置的特征来限制。
系统设计人员通常是选择电池的最高充电电压作为一种折衷，以便让电池在夏季尽快的回复至最高荷电态，而不至使电池严重过充。
过充会增加气体的发生量，进而导致排气式电池的水消耗。对于阀控式铅酸电池，过充
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导致的水消耗和气体的释出量的增大不是很明显，但会导致产生大量的热量。
通常情况下，在厂家规定的基准温度条件下，铅酸电池的最高充电电压是2.4V/只；镍镉电池为1.55V/只。有些调节器允许蓄电池的电压短时间内超过该限进行均充或升压充电。如果电池的运行温度明显偏离基准温度，需遵循电池厂家的说明对充电电压进行补偿。
用于太阳能光伏系统的蓄电池预期寿命，即使定期保持在高荷电态水平，也会比用于连续浮充条件下的公布的寿命期限短许多。
4．3．6 维持低荷电态期
在太阳辐射能量低的周期，太阳能电池板所产生的能量可能不足以维持电池的完全荷电态。这样电池的荷电态就要下降，就要在低荷电态循环。低的太阳能辐射可能是地理位置并季节性的结果，厚云、雨季、太阳能电池板灰尘的积累等也是可能的原因。
4．3．7 电解液层化
铅酸电池可能会发生电解液层化。排气式铅酸电池电解液的层化可以通过电解液的搅拌或过充来消除。而阀控式电池电解液的层化可以通过设计或按照厂家的说明进行运行得以避免。
4．3．8 储存
应遵守厂家的储存要求。当得不到这样的资料时，储存期可以根据表2所示的气候条件进行预估。
表2 光伏用途电池储存时限 电池类别 温度范围 oC 湿度 ％ 电池储存期 带电解液 不带电解液 铅酸 －20～＋40 < 90 最长6个月 1～2年 （干荷电） 镍镉 －20～＋40 （袋式极板） （标准电解液） <90 最长6个月 1～3 年 （全放电、排干、密封） -40～＋50（高浓度电解液） 不管是铅酸还是镍镉电池，带电解液的必须以全荷电态储存。
容量的损失是由于长时间将电池置于高温、高湿条件下储存造成的。
注：将电池储存在太阳直射的集装箱内白天温度可达60oC或更高。选择遮阴的位置或冷却可避免这样的危险。
4．3．9 运行温度
在使用现场电池可能经历的温度范围是电池选择和电池预期寿命的重要因素（环境条件
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的定义见IEC60721－1）。
应遵循生产厂家推荐的运行温度和湿度。当没用这方面资料时，见表3所示的运行温度和湿度范围。
表3 光伏太阳能用途蓄电池运行条件的极限值 电池类型 运行温度范围 oC 湿度 ％ 铅酸电池 －15～＋40 <90 镍镉电池（标准电解液） －20～＋45 <90 镍镉电池（高浓度电解液） －40～＋45 <90 注1： 对于该范围以外的温度请咨询生产长家。通常来说，电池地寿命会随运行温度地升高而缩短。 注2：低温会降低电池的放电性能和电池的容量。详细情况咨询生产厂家。 4．3．10 充电控制
过量的过充电不会增加电池可能储存的能量。代之而产生的问题是过充电会增加排气式电池的水消耗进而影响使用寿命。另外，阀控式铅酸蓄电池可能会导致干涸，进而导致容量损失和/或过热。
过充电可以通过使用适当的充电控制器加以控制。
控制器参数的设定需要考虑光伏发电装置的设计、负载、温度以及电池生产厂家推荐的蓄电池极限值等因素。
排气式的铅酸或镍镉（包括部份气体再化合的）电池储有足量的电解液，至少可以维持两次计划维护之间的时间间隔。而阀控式铅酸电池的过充则需要谨慎选定以实现最佳的运行寿命。
水损耗可以在循环试验（见8.4.5款）过程中测得，并可以和系统设计资料一起来预测维护间隔。
4．3．11 物理性防护
需提供物理性防护以抵御现场可能不利因素的影响，诸如： ? 电池间温度不均和温差很大； ? 阳光直射（紫外线辐射）； ? 空气夹杂的沙尘； ? 爆炸性气体环境；
? 洪水或水蒸气冷凝和喷洒水； ? 地震；
? 震动或振动（特别是运输过程中）。
5． 一般要求
5．1 机械耐受性
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光伏用途蓄电池的设计应能耐受正常运输或搬运中产生的应力。对于非道路的转运需配备额外的包装和保护。
当处理不带包装的电池时需要格外小心。遵守厂家的说明。
对于有关机械应力方面的特殊要求，诸如地震、震动和振动，这些需参见特殊规定或相关标准。
5．2 充电效率
所谓充电效率即放电期间电池或电池组放出的电量和在规定的条件下恢复成初始荷电态所需充入的电量之比（见IEV 482－05－39）。
注：电量以安时（AH）表示。
如果没有厂家提供的数据，可以假定表4所示的效率。
表4 在基准温度条件下和每天放电深度小于额定容量20％时不同荷电态时电池的Ah效率 荷电态（SOC ％） 铅酸电池效率 ％ 镍镉电池效率 ％ 90 >85 >80 75 >90 >90 <50 >95 >95 5.3 深放电保护
铅酸电池应予保护，防止深放电，以避免由于不可逆硫酸盐化而导致的容量损失。这可以通过使用一套监视电池的电压并在达到最大放电深度（见厂家的推荐值）之前自动切断蓄电池的放电线路来实现。
镍镉电池一般不需要这种保护。
5．4 标记
电池或电池组需遵照7.2款规定的相应标准的说明。
5．5 安全
在安装、调试、运行、退出或废弃处理时要遵循地方有关法规和厂家的说明。
5．6 文件
电池的运输、储存、调试、投入运行、运行与维护请遵循厂家的文件。
厂家需说明对于只有太阳能电池板作为电源的场合，电池的初充电是否需要特殊考虑。
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