《太阳光伏能源系统用铅酸蓄电池认证技术规范》

的编制说明

（一）制定规范的必要性；

我国光伏行业发展极为迅速，中国已经成为继欧洲、日本之后，第三大光伏生产国。我国政府对光伏发电的发展也较为重视，近几年，陆续启动了“送电到乡”“光明工程”等项目，建立了大量的独立光伏电站，解决了我国部分偏远地区用电难的问题。铅酸蓄电池作为太阳能光伏系统中的关键部件，同时也得到了广泛的应用。

目前国内独立光伏电站或小型户用太阳能电源使用的蓄电池大多是通讯用的密封型铅酸蓄电池，但是，太阳能光伏系统用的蓄电池与通信系统的蓄电池在使用特点上存在较多的差异，具体如下表：

使用特点上的差异造成独立光伏系统中的蓄电池频繁失效，使用寿命大大低于设计寿命，运行成本也水涨船高，光伏系统集成商和用户的利益受到了极大的损害，该问题已经成为我国数百个独立光伏电站中最常见的问题之一。目前，许多国内蓄电池企业已经意识到了该问题，改进了铅酸蓄电池的合金配方、铅膏配方、电解液、化成工艺以及固化工艺，生产出了光伏系统专用铅酸蓄电池，但是由于国内还没有相关的标准，无法对其进行质量性能方面的评价，使该产品受到了极大的限制，其生产和推广不甚理想。

因此，为了保证光伏系统专用铅酸蓄电池的质量，促进优质光伏专用蓄电池的应用，使我国的独立光伏系统更好地为无电地区的人民服务，由北京鉴衡认证中心牵头，山东圣阳电源实业有限公司、信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心、信息产业部邮电工业产品质量监督检验中心共同编写了此认证技术规范。

（二）与相关法律法规的关系；

本认证技术要求的制订符合国家现行法律法规的规定。

（三）与现行标准的关系，以及存在的差异及理由；

目前国内还没有光伏用铅酸蓄电池的专用标准，主要参照的是YD/T799-2002《通信用阀控密封铅酸蓄电池》，该标准池的检测要求是与通信系统的使用特点相关的，用于评价光伏系统铅酸蓄电池存在两个明显缺陷：

1． 寿命试验方法不适用

YD/T799寿命试验的检测有两种方法，一种是过充电寿命，是检测在过充电状态下的板栅腐蚀速度；另一种是高温加速浮充寿命，是检测电池在55℃条件下的寿命，也是对电池板栅的一种耐腐蚀性的检测，这是对典型的备用状态的检测方法，对于光伏用的蓄电池并不适用。

2． 缺少充电效率试验

光伏系统中的蓄电池在应用过程中常常遇到欠充电和过充电的情况，因此，蓄电池的充电效率（即在欠充电状态下的充电恢复能力和过充电状态下的耐过充电能力）是非常重要的，而YD/T799中并没有对此进行要求。

因此，参照了国际光伏认证体制（PVGAP）颁布的技术标准《太阳光伏能源系统用铅酸蓄电池技术条件》（PVRS5A Lead-acid batteries for solar photovoltaic energy systems-General requirements and methods of test for modified automotive batteries），该认证技术规范弥补了YD/T799存在的不足。首先，切合光伏用蓄电池的使用特点，即小电流循环且常处于欠电状态，规定了循环耐久试验（寿命试验）的试验方法和判定准则，另外，规定了充电效率试验试验项目，用以测量蓄电池在不同荷电水平下蓄电池的效率。

（四）参与制定认证技术规范的各方的情况；

标准起草小组的成员单位介绍如下：

1. 北京鉴衡认证中心

是经国家认证认可监督管理委员会批准，由中国计量科学研究院组建，专业从事新能源和可再生能源产品标准研究的第三方认证机构。目前中心开展的主要认证产品包括：太阳能光伏产品、太阳能热水器和风力发电设备等产品。

2. 山东圣阳电源实业有限公司

山东圣阳电源实业有限公司是国内最早集研制、开发、生产、经营于一体的专业生产阀控式密封铅酸蓄电池系列产品的高新技术企业，是中国电工器材协会铅酸蓄电池专业分会会员，中国电源学会会员，信息产业部通讯电源情报网成员、中国通信标准化协会会员。公司现有年生产能力为120万KVAh。

3. 信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心

信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心是挂靠在中国电子科技集团公司第十八研究所的部署行业产品质量监督检验中心，业务上接受信息产业部科技司领导。该实验室是国家“863”计划电动汽车动力蓄电池测试评估机构，是铁道部指定蓄电池检验单位，是世界四个具有光伏计量基准标定资格的实验室之一。

4. 信息产业部邮电工业产品质量监督检验中心

是信息产业部直属的通信产品质量监督检验机构，不仅承担通信产品的质量认证、进网检验工作，同时也承担国家质量技术监督局下达的产品质量监督检验和质量抽查任务。

另外，强调一下PVGAP这个组织。PVGAP是一个非盈利性的、知名的、权威国际光伏认证组织，其主要致力于促进光伏行业健康发展。该组织汇集了国际上的光伏专家组成技术委员会，制定了大量的技术标准，目前已颁布了14个推荐性技术标准，内容包括：光伏系统、平衡部件（控制器、逆变器和蓄电池）、光伏组件，这些技术标准部分已被国际电工委员会电工产品合格测试与认证组织（IECEE）所采用。另外，PVGAP得到了世界银行的支持，认证结果被世行所认可。

（五）制定原则、确定主要内容的依据和验证情况；

标准起草小组在制定此认证技术规范的原则是光伏用蓄电池的应用特点，全面评价产品的使用性能和安全要求，主要技术内容参考了PVGAP的PVRS5A，并在2007年4月，按照此标准要求，对5个新加坡地区的光伏系统用铅酸蓄电池进行了检测，结果发现PVRS5A中的“循环耐久试验”试验方法和条件存在一定问题，原因是：PVRS5A要求的放电方式是以0.1C放电至1.80V/单体，属于100%的DOD循环，对于铅酸电池来说，这种放电方式需要较长时间的充电，方可保证电池具有良好的循环性能；但PVGAP的充电方式是以0.1限流14.5V恒压，电池到达14.5V后保持充电30min，充电结束。这种方式充电时间太短，电池会长时间处于严重的充电不足状态，造成电池容量快速衰减，失去了循环测试的意义。

因此，标准起草小组主要对此问题进行了攻关，最后对原试验项目中的放电电流、荷电水平和循环次数进行了修改，依据的原则如下：

1. 在新标准中采用0.2C放电，而不是采用铅酸电池常用的0.1C，这是参考了欧洲光伏使用的统计结果。如下图所示：

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图中class 4是带有柴油机组或者其他动力装置的光伏蓄电池的充放电统计结果，最大放电和充电电流在1.5～2.0I10之间，所以起草下组在修改意见中采用了0.2C(2.0I10)作为放电电流，这是考虑到光伏电池的实际应用情况。

2. 起草小组将循环SOC定在95%的原因，也是考虑到光伏蓄电池通常不是满电态使用，小组认为95％SOC对于深循环电池是正常使用状态，但是保留了SOC为100%的设置以便于其他非深循环电池选用。

4. 循环次数设置为55-60次的原因，通常认为一次完整循环大致相当于15-20次浅循环，而光伏蓄电池大部分使用都是浅循环，55-60次完整循环大致相当于1000次左右的浅循环，接近VRLA的浅循环寿命。

该修改意见经过国内专家讨论后决定采用，标准起草小组还将此意见上报道PVGAP，经过其专家组的讨论，修改意见已被接受。此举使得制定此认证技术规范的积极作用不仅局限在我国，在世界范围内也起到了积极的影响。

（六）标准制定过程；

2007年4月初，鉴衡认证中心组建了光伏蓄电池的起草小组，并召开了第一次会议，讨论了本标准的基本内容和定位问题，制定了工作计划，同时对标准起草组各成员的工作进行了分工；

2007年4月23日，标准起草小组完成草稿，并对一家新加坡公司的五个样品按照草稿进行了验证检测，项目完成后，起草小组认为原标准中第17章“循环耐久试验”方法和判定条件显然不适合，需要重新协调，进行集体攻关。

2007年5月31日，标准小组邀请有关专家对4种循环耐久试验的替代方法进行讨论，4种方法如下：

1. 北京鉴衡认证中心提出：“放电：以 0.3C 放电至 1.60V/ 单体； 充电：以 0.3C 限流 2.35V/ 单体恒压充电6 h ； 结束条件：每30次进行一次容量检查，检测前对电池进行完全充电，容量低于额定值的80％为终止 ；合格次数：120 次。”

2. 山东圣阳电源实业有限公司提出：“放电：以0.1C放电至1.80V/单体；充电：以0.15C限流2.35V/单体恒压充电10h；结束条件：放电时间低于5h；合格次数：100次。”

3. 信息产业部邮电工业产品质量监督检验中心提出：“1h 率容量合格的电池在55 ºC±2 ºC环境中以浮充电压连续充电42d。42d 后取出放置24h，在25 ºC±2 ºC 环境中作1h 率放电。作2个循环以后其容量低于95～98％的容量，可以认为电池质量有问题。”

4. 信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心提出：“对电池进行恒流（厂家推荐充电电流）恒压（14.4V）充电，电压达到14.4V之后，恒压充电12小时。此时，电池为完全充电。电池再以0.2C放电到10.8V（SOC=0%），搁置1小时后，电池再次（厂家推荐充电电流）恒压（14.4V）充电，直到充电容量等于上一步骤的放电容量（此时，SOC＝100％）。连续记录充电电流，根据电流和充电容量计算SOC。做出充电电流-SOC曲线；确定充电方法,首先确定SOC，（通常我们设定在SOC=95%，也可以设定100％），在充电电流－SOC曲线上读取95％SOC（或者100％SOC）对应的充电电流值，然后充电方法就确定为恒流（厂家提供），恒压14.4V，直到电流小于上面得到的那个电流值为止；按上面方法充电，然后以0.2C放电到10.8V，不断重复，进行55-60个循环测试；判定：循环试验后，蓄电池容量衰减不得超过30%。”

会上有关专家经过讨论后认为，新制定的试验条件不应背离原标准的初衷，要体现“加速试验”的特点,试验循环次数应当不能与原标准要求差距过大。所以，信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心提出的检测方法更加科学有效，会议决定采用该方法。

2007年6月15日，起草小组对修改部分进行进一步完善后，形成征求意见稿。

2007年7月15日，起草小组完成了意见的收集，对征求意见稿进行部分文字改动后，完成最终报批稿。

北京鉴衡认证中心

2007年7月