《太陽光伏能源系統(tǒng)用鉛酸蓄電池認證技術規(guī)范》的編制說明_百度

1、太陽光伏能源系統(tǒng)用鉛酸蓄電池認證技術規(guī)范的編制說明（一）制定規(guī)范的必要性；我國光伏行業(yè)發(fā)展極為迅速，中國已經成為繼歐洲、日本之后，第三大光伏生產國。我國政府對光伏發(fā)電的發(fā)展也較為重視，近幾年，陸續(xù)啟動了“送電到鄉(xiāng)”“光明工程”等項目，建立了大量的獨立光伏電站，解決了我國部分偏遠地區(qū)用電難的問題。鉛酸蓄電池作為太陽能光伏系統(tǒng)中的關鍵部件，同時也得到了廣泛的應用。目前國內獨立光伏電站或小型戶用太陽能電源使用的蓄電池大多是通訊用的密封型鉛酸蓄電池，但是，太陽能光伏系統(tǒng)用的蓄電池與通信系統(tǒng)的蓄電池在使用特點上存在較多的差異，具體如下表： 使用特點上的差異造成獨立光伏系統(tǒng)中的蓄電池頻繁失效，使用壽命大大

2、低于設計壽命，運行成本也水漲船高，光伏系統(tǒng)集成商和用戶的利益受到了極大的損害，該問題已經成為我國數(shù)百個獨立光伏電站中最常見的問題之一。目前，許多國內蓄電池企業(yè)已經意識到了該問題，改進了鉛酸蓄電池的合金配方、鉛膏配方、電解液、化成工藝以及固化工藝，生產出了光伏系統(tǒng)專用鉛酸蓄電池，但是由于國內還沒有相關的標準，無法對其進行質量性能方面的評價，使該產品受到了極大的限制，其生產和推廣不甚理想。因此，為了保證光伏系統(tǒng)專用鉛酸蓄電池的質量，促進優(yōu)質光伏專用蓄電池的應用，使我國的獨立光伏系統(tǒng)更好地為無電地區(qū)的人民服務，由北京鑒衡認證中心牽頭，山東圣陽電源實業(yè)有限公司、信息產業(yè)部化學物理電源產品質量監(jiān)督檢驗中

3、心、信息產業(yè)部郵電工業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗中心共同編寫了此認證技術規(guī)范。（二）與相關法律法規(guī)的關系；本認證技術要求的制訂符合國家現(xiàn)行法律法規(guī)的規(guī)定。（三）與現(xiàn)行標準的關系，以及存在的差異及理由；目前國內還沒有光伏用鉛酸蓄電池的專用標準，主要參照的是YD/T799-2002通信用閥控密封鉛酸蓄電池，該標準池的檢測要求是與通信系統(tǒng)的使用特點相關的，用于評價光伏系統(tǒng)鉛酸蓄電池存在兩個明顯缺陷：1 壽命試驗方法不適用YD/T799壽命試驗的檢測有兩種方法，一種是過充電壽命，是檢測在過充電狀態(tài)下的板柵腐蝕速度；另一種是高溫加速浮充壽命，是檢測電池在55條件下的壽命，也是對電池板柵的一種耐腐蝕性的檢測，這是對

4、典型的備用狀態(tài)的檢測方法，對于光伏用的蓄電池并不適用。2 缺少充電效率試驗光伏系統(tǒng)中的蓄電池在應用過程中常常遇到欠充電和過充電的情況，因此，蓄電池的充電效率（即在欠充電狀態(tài)下的充電恢復能力和過充電狀態(tài)下的耐過充電能力）是非常重要的，而YD/T799中并沒有對此進行要求。因此，參照了國際光伏認證體制（PVGAP ）頒布的技術標準太陽光伏能源系統(tǒng)用鉛酸蓄電池技術條件（PVRS5A Lead-acid batteries for solar photovoltaic energy systems-General requirements and methods of test for modifie

5、d automotive batteries ），該認證技術規(guī)范彌補了YD/T799存在的不足。首先，切合光伏用蓄電池的使用特點，即小電流循環(huán)且常處于欠電狀態(tài)，規(guī)定了循環(huán)耐久試驗（壽命試驗）的試驗方法和判定準則，另外，規(guī)定了充電效率試驗試驗項目，用以測量蓄電池在不同荷電水平下蓄電池的效率。（四）參與制定認證技術規(guī)范的各方的情況；標準起草小組的成員單位介紹如下：1. 北京鑒衡認證中心是經國家認證認可監(jiān)督管理委員會批準，由中國計量科學研究院組建，專業(yè)從事新能源和可再生能源產品標準研究的第三方認證機構。目前中心開展的主要認證產品包括：太陽能光伏產品、太陽能熱水器和風力發(fā)電設備等產品。2. 山東圣陽電

6、源實業(yè)有限公司山東圣陽電源實業(yè)有限公司是國內最早集研制、開發(fā)、生產、經營于一體的專業(yè)生產閥控式密封鉛酸蓄電池系列產品的高新技術企業(yè)，是中國電工器材協(xié)會鉛酸蓄電池專業(yè)分會會員，中國電源學會會員，信息產業(yè)部通訊電源情報網(wǎng)成員、中國通信標準化協(xié)會會員。公司現(xiàn)有年生產能力為120萬KVAh 。3. 信息產業(yè)部化學物理電源產品質量監(jiān)督檢驗中心信息產業(yè)部化學物理電源產品質量監(jiān)督檢驗中心是掛靠在中國電子科技集團公司第十八研究所的部署行業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗中心，業(yè)務上接受信息產業(yè)部科技司領導。該實驗室是國家“863”計劃電動汽車動力蓄電池測試評估機構，是鐵道部指定蓄電池檢驗單位，是世界四個具有光伏計量基準標定資

7、格的實驗室之一。4. 信息產業(yè)部郵電工業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗中心是信息產業(yè)部直屬的通信產品質量監(jiān)督檢驗機構，不僅承擔通信產品的質量認證、進網(wǎng)檢驗工作，同時也承擔國家質量技術監(jiān)督局下達的產品質量監(jiān)督檢驗和質量抽查任務。另外，強調一下PVGAP 這個組織。PVGAP 是一個非盈利性的、知名的、權威國際光伏認證組織，其主要致力于促進光伏行業(yè)健康發(fā)展。該組織匯集了國際上的光伏專家組成技術委員會，制定了大量的技術標準，目前已頒布了14個推薦性技術標準，內容包括：光伏系統(tǒng)、平衡部件（控制器、逆變器和蓄電池）、光伏組件，這些技術標準部分已被國際電工委員會電工產品合格測試與認證組織（IECEE ）所采用。另外，P

8、VGAP 得到了世界銀行的支持，認證結果被世行所認可。（五）制定原則、確定主要內容的依據(jù)和驗證情況；因此，標準起草小組主要對此問題進行了攻關，最后對原試驗項目中的放電電流、荷電水平和循環(huán)次數(shù)進行了修改，依據(jù)的原則如下： 1.在新標準中采用0.2C 放電，而不是采用鉛酸電池常用的0.1C ，這是參考了歐洲光伏使用的統(tǒng)計結果。如下圖所示： 圖中class 4是帶有柴油機組或者其他動力裝臵的光伏蓄電池的充放電統(tǒng)計結果，最大放電和充電電流在1.52.0I 10之間，所以起草下組在修改意見中采用了0.2C(2.0I10 作為放電電流，這是考慮到光伏電池的實際應用情況。2. 起草小組將循環(huán)SOC 定在95

9、%的原因，也是考慮到光伏蓄電池通常不是滿電態(tài)使用，小組認為95SOC 對于深循環(huán)電池是正常使用狀態(tài)，但是保留了SOC 為100%的設臵以便于其他非深循環(huán)電池選用。4. 循環(huán)次數(shù)設臵為55-60次的原因，通常認為一次完整循環(huán)大致相當于15-20次淺循環(huán)，而光伏蓄電池大部分使用都是淺循環(huán)，55-60次完整循環(huán)大致相當于1000次左右的淺循環(huán)，接近VRLA 的淺循環(huán)壽命。該修改意見經過國內專家討論后決定采用，標準起草小組還將此意見上報道PVGAP ，經過其專家組的討論，修改意見已被接受。此舉使得制定此認證技術規(guī)范的積極作用不僅局限在我國，在世界范圍內也起到了積極的影響。（六）標準制定過程；2007年

10、4月初，鑒衡認證中心組建了光伏蓄電池的起草小組，并召開了第一次會議，討論了本標準的基本內容和定位問題，制定了工作計劃，同時對標準起草組各成員的工作進行了分工；2007年4月23日，標準起草小組完成草稿，并對一家新加坡公司的五個樣品按照草稿進行了驗證檢測，項目完成后，起草小組認為原標準中第17章“循環(huán)耐久試驗”方法和判定條件顯然不適合，需要重新協(xié)調，進行集體攻關。2007年5月31日，標準小組邀請有關專家對4種循環(huán)耐久試驗的替代方法進行討論，4種方法如下：1. 北京鑒衡認證中心提出：“放電：以 0.3C 放電至 1.60V/ 單體； 充電：以 0.3C 限流 2.35V/ 單體恒壓充電6 h ；

11、 結束條件：每30次進行一次容量檢查，檢測前對電池進行完全充電，容量低于額定值的80為終止 ；合格次數(shù)：120 次?！?. 山東圣陽電源實業(yè)有限公司提出：“放電：以0.1C 放電至1.80V/單體；充電：以0.15C 限流2.35V/單體恒壓充電10h ；結束條件：放電時間低于5h ；合格次數(shù)：100次。”3. 信息產業(yè)部郵電工業(yè)產品質量監(jiān)督檢驗中心提出： “1h 率容量合格的電 池在55 ºC±2 ºC環(huán)境中以浮充電壓連續(xù)充電42d。42d 后取出放置24h，在25 ºC±2 ºC 環(huán)境中作1h 率放電。作2個循環(huán)以后其容量低于95

12、98的容量， 可以認為電池質量有問題?！?4. 信息產業(yè)部化學物理電源產品質量監(jiān)督檢驗中心提出：“對電池進行恒 流（廠家推薦充電電流）恒壓（14.4V）充電，電壓達到 14.4V 之后，恒壓充電 12 小時。此時，電池為完全充電。電池再以 0.2C 放電到 10.8V（SOC=0%），擱 置 1 小時后，電池再次（廠家推薦充電電流）恒壓（14.4V）充電，直到充電容 量等于上一步驟的放電容量（此時，SOC100）。連續(xù)記錄充電電流，根據(jù)電 流和充電容量計算 SOC。做出充電電流-SOC 曲線；確定充電方法,首先確定 SOC， （通常我們設定在 SOC=95%，也可以設定 100），在充電電流SOC 曲線上讀 取 95SOC （或者 100SOC） 對應的充電電流值， 然后充電方法就確定為恒流 （廠 家提供），恒壓 14.4V，直到電流小于上面得到的那個電流值為止；按上面方法 充電，然后以 0.2C 放電到 10.8V，不斷重復，進行 55-60 個循環(huán)測試；判定： 循環(huán)試驗后，蓄電池容量衰減不得超過 30%?！?會上有關專家經過討論后認為，新制定的試驗條件不應背離原標準的初衷， 要體現(xiàn)“