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值；实际容量是指蓄电池在一定的条件下所能输出的电量，它等于放电电流与放电时间的乘积，其值小于理论容量；额定容量，又称为标称容量，是按照国家标准，保证蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。固定型蓄电池一般采用10h所放出的容量为蓄电池的额定容量，并用来标定蓄电池的型号。额定容量也用字母C表示。例如：额定容量为100Ah的蓄电池，C=100Ah；
在恒定的电流放电时，蓄电池的容量为：
Q=Ixt
2．蓄电池的电压
(1)开路电压 开路电压是指蓄电池在开路状态下的端电压。蓄电池的开路电压等于蓄电池在开路时，蓄电池的正极电位与负极电位之差。蓄电池的开路电压表示，即
Vk=E—Ef
其中：E表示是正极电位，Ef为负极电位。
(2)工作电压工作电压是指在蓄电池接通负载后放电过程中显示的电压，通 常用V表示：
V=VK(Ro+Rf)
其中：I为蓄电池放电电流：R0为蓄电池的内部电阻；Rf为蓄电池的极化电阻。
(3)充电电压充电电压是指蓄电池在充电时，外电源加在蓄电池两端的电压。 (4)浮充电压 浮充电压是指充电器对蓄电池进行浮充充电时设定的电压值。蓄电池需要一个精确而且稳定的浮充电压值，浮充电压的高低和储能的大小成正比，质量差的蓄电池浮充电压小，人为的提高浮充电压的大小对蓄电池是一种损害。
(5)终止电压终止电压指的是蓄电池放电终止时的电压，也就是蓄电池正常 使用的最小允许电压。 3．1．3蓄电池特性
太阳能电池无需外加电压，可以直接将太阳能转换成电能，并驱动负载工作，太阳能电池的工作机理是光生伏特效应，即吸收光辐射而产生电动势。根据太阳能电池的工作原理，以及影响太阳能电池工作效能的因素，我们可以用下式所示的数学方程来表示太阳能电池的输出电流与输出电压的关系:
??q(V?RsI)??V?RsI I?Iph?I0?exp???1??RnKT????sh
式中，I：太阳能电池板的输出电流(A)；V：太阳能电池板的输出电压(V)；q：一
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个电子所含的电荷量(l.6x10-19C)；K：波尔兹曼常数(l.38310－23J/K)；T：太阳能电池板表面温度(K)；n：太阳能电池板的理想因数(n=1-5)；I0：表示太阳能电池板的逆向饱和电流。
在Matlab中建立太阳能电池数学模型[1]，写成嵌入函数的形式，并根据数学模型，绘制不同辐照度和不同温度条件下的I-V如图1所示，P-V曲线如图2所示。其中图(a)标注为辐照度，单位为W/m2；图(b)标注为阵列表面温度，单位为℃。
图3.1 太阳能电池I-V特性曲线
Fig.1 I-V characteristic curve of Solar cells
图3.2 太阳能电池P-V特性曲线
Fig.2 P-V characteristic curve of Solar cells
由图3.1和图3.2特性曲线可以看出辐照度主要影响太阳能电池的短路电流，温度主要影响太阳能电池的开路电压，特定光照和温度条件下太阳能电池供电系统存在单峰
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值最大功率点，这为我们进行最大功率点跟踪找到了理论依据。
2.太阳能电池的输出特性
对于太阳能电池方阵而言,应按照用户的要求和负载的用电量及技术条件确定太阳能电池组件的串并联数。串联数由太阳能电池方阵的工作电压决定,应考虑蓄电池的均浮充电压,线路损耗以及温度变化对太阳能电池的影响。蓄电池的容量决定其最大充电电流,该数值再结合负载电流,可决定太阳能电池并联数。
图3.3太阳能电池输出特性
太阳能电池的输出特性如图1所示, 太阳能电池的输出伏安特性曲线 是进行系统分析的最重要的技术数据之一。从图中可以看出,太阳能电池的伏安特性具有强烈的非线性。在光伏系统中,负载的匹配特性决定了系统的工作特性和太阳电池的有效利用率。要想在太阳电池供电系统中得到最大功率,必须跟踪日照强度和环境温度条件,不断改变其负载阻抗的大小,从而达到阵列与负载的最佳匹配,以提高系统的效率,该方法称为MPPT(最大功率点跟踪法)。
3．2蓄电池的工作原理
铅酸蓄电池的工作原理：
充电时：2 PbS04+2 H20=Pb02+Pb+2 H2S04(电解液) 放电时：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbS04+2H20(原电池) 以上是蓄电池正常充放电理想化的化学方程式。
在充电时，正极由硫酸铅转化为二氧化铅后将电能转换为化学能储存在正极板中；
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负极由硫酸铅转换海绵状铅后将电能转化为化学能储存在负极板中。
在放电时，正极由二氧化铅变成硫酸铅，而将化学能转换成电能向负载供电，负极由海绵状铅变成硫酸铅，也是化学能转化成电能向负载供电。蓄电池容量计算式为
Bc?A?Q1?N1?T0/Cc
式中：Bc为蓄电池容量；A为安全系数，一般为1.1~1.4；Q1为日耗电量，即工作电流乘以日工作小时数；T0为温度系数，一般0℃以上取1，-10℃以上取1.1，-10℃以下取1.2；Cc为放电深度，一般铅酸蓄电池取0.75。此处蓄电池额定电压为12V，设计容量当连续5天阴雨仍可工作，考虑到上一次放电后夜间未能充电，所以N1=6，计算如式（4）所示，结果为295.68 AH，取300AH。
Bc?1.4?(36?12?8)?6?1.1/0.75?295.68AH
3．3蓄电池的充电技术
铅酸蓄电池具有可以重复使用、电压特性平稳、使用寿命比较长、适用范围广等特点，但是在使用不当的时候，将会导致其寿命急剧降低。影响铅酸蓄电池的因素有很多，研究发现，电池充电过程对电池寿命的影响最大，放电过程较少。由此可见，正确的充电方式可以有效的延长蓄电池的使用寿命。蓄电池的常用充电模式有一下几种。 1．恒流充电
恒流充电就是在充电过程中一直以恒定的电流进行充电的一种方式。这种方式适合用在多个串联的蓄电池组。缺点是：开始充电电流对于蓄电池来说较低，在后期电流值偏大(相对蓄电池的需求)，在充电过程中析出的气体多，充电时间长，对极板有较大的冲击，耗能高。一般的免维护蓄电池不采用本方法。 2．恒压充电
类似恒流充电，恒压充电在充电过程中电压保持不变的一种充电方式。优点是：充电电流随着蓄电池电压的上升而逐渐减小，充电时间短，能耗低，析气少等。缺点是：开始时充电电流过大，后期充电电流又过小，不适合串联过多的蓄电池，对低压的蓄电池不能实现完全充电。 3．分阶段充电
这种充电的方式是为了克服恒流和恒压充电的缺点而设计的一种方式。分阶段充电在一开始时对蓄电池采用恒流方式充电，蓄电池充电到了一定容量后换为恒压充电。这样就避免了在充电的开始阶段出现较高的大电流，以及在充电的而后期出现高电压的现象，避免了对蓄电池的损坏。
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4．快速充电
一般的充电都需要较长的时间，快速充电是为了缩短充电时间而设计的。快速充电电流以脉冲的方式对蓄电池进行充电，每一次脉冲之后蓄电池都有一定的停充时间。在充电过程中脉冲使蓄电池充满电荷，停充过程中蓄电池内部化学反应产生的气体被重新吸收，在减少析气的同时也消除了极化现象，从而减小蓄电池的内压。 5．智能充电
智能充电的基础依据是美国人J.A.MAS(马斯)提出的蓄电池快速充电的基本规律。智能充电以析气率最低为前提根据蓄电池接受的充电电流和最大电流为参考，在充电过程中不停的调整适合的电流进行充电。
以上就是常见的充电方式。在本文太阳能光伏发电系统中，结合实际的控帛Ⅱ电路、为了合理有效的利用太阳能光伏电池和蓄电池，选择在蓄电池深度放电时，利用MPPT技术和控制系统对蓄电池进行充电，当蓄电池在正常的放电范围内时，用分阶段的充电方式充电。
3.3蓄电池产生光伏效应
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