通信用太陽能電源系統（Photovoltaic Power System for Telecommunication）是指利用太陽能轉換為電能來為通信設備供電的通信電源系統。太陽能電源系統中的關鍵部件是太陽電池，它將光能轉換為直流光能。由于太陽電池的效率、容量等因素，使得太陽能電源系統要作為通信設備主用電源，目前還很難得到可靠的保障?？捎迷谝恍┻呥h、小型通信站點，可以作為一種電能的補充型式。

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一、太陽能電池直流供電的基本形式

太陽電池是一種光電轉換器，只能在一定光強的條件下供發電使用。因而，單有太陽電池，不能為晝夜使用的通信設備構成供電系統，必須配以儲能設備才能完成隨時供電的任務。在這里儲存電能最好的設備就是蓄電池。因此，太陽能電池直流供電的基本形式就是：無論是平板式還是聚光式硅太陽電池，與蓄電池組成的直流供電系統幾乎都是一種方式，即太陽電池通過隔離二極管與蓄電池并聯浮充通過控制器對負載供電，只是控制器的控制、調整調節電路的形式和接法不同，有下述兩種基本形式：

1、串聯調壓

串聯調壓電路一般有兩種，詳見下表1-1。從串聯調壓電路可以看出，正常工作情況下，太陽電池既要對蓄電池浮充，提供一定的補充充電電流或充電電流，又要通過調壓裝置對負荷進行供電。當太陽電池發電不足或停止發電時，蓄電池向負荷提供部分或全部電能也要通過調壓器或直接對負荷供電。由于調壓器是耗能元件，而且大部分時間都接于電路中，致使一部分太陽能消耗在它上面，造成浪費。但蓄電池的充電電壓高于浮充電壓，采用這種串聯調壓方式能簡便地解決蓄電池充電問題。

表1-1：串聯調壓電路常用的兩種方式

2、并聯調壓

并聯調壓電路是把電壓調節電路與負荷并聯連接的電路，負荷供電電壓就是太陽電池與蓄電池并聯浮充的電壓。從并聯調壓原理可以看出，該直流供電系統中的太陽電池和蓄電池并聯對負荷直接供電，這就少掉了串聯穩壓的耗能環節。但是這種供電方式僅適用于通信設備允許電壓變動范圍較寬的情況。

除了串聯調壓和并聯調壓的方式以外，有的直流供電系統還采用串、并聯混合調壓。

二、太陽電池供電系統的基本結構

根據負載不同，太陽電池供電系統可分為直流、交流、直-交混合供電系統三種。其含義詳見下表2；其示意圖分別詳見下圖2-1~圖2-3。

表2：太陽電池供電系統基本結構的含義

圖2-1：太陽電池直流供電系統

圖2-2：太陽電池交流供電系統

圖2-3：太陽電池交-直流供電系統

三、通信用太陽能電源系統的組成

依據GB/T 26264《通信用太陽能電源系統》的規定，其系統組成包括：太陽電池方陣（含支架）、蓄電池（組）、控制器（含穩壓裝置和配電單元或與其它電源系統的接口）、逆變器（選用）等。其基本組成結構如下圖3-0所示。其標稱電壓常用的有：12V、24V和-48V。

圖3-0：通信用太陽能電源系統的組成示意圖

1、太陽電池

太陽電池是太陽能電源系統中一個關鍵部件。太陽電池直接實現了將光能轉變為電能的作用，為了達到其額定容量或功率，往往采用方陣的形式。太陽電池目前多采用硅太陽電池，其組建應符合GB/T 9535的規定。

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2、蓄電池

在通信用太陽能電源系統中的蓄電池（組）主要是對太陽電池的儲能作用，是一個儲能部件。因為地面太陽電池所轉換的光能有不確定性，如晝夜、天氣等變化，直接由太陽電池向通信設備供電是不可靠的，所以，應將太陽電池的電能再轉換成化學能儲存起來（即用太陽電池對蓄電池進行補充或浮充充電），然后由蓄電池向通信設備進行供電。對于通信用太陽能電源系統中的蓄電池常用的種類有：閥控式密封鉛酸蓄電池、閥控式密封膠體蓄電池和富液防酸隔爆式蓄電池等。

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3、控制器

控制器是太陽能電源系統的核心部件，它連接太陽電池、蓄電池和負載（通電通信設備）。其主要功能包括：對太陽電池的投入/撤出功能；對蓄電池的充放電的管理功能；對系統的監控、測量及告警功能；穩壓功能；安全保護功能等等。對于通信用太陽能電源系統中的控制器的類型，在GB/T 26264中給出的有：逐級投入型、脈寬調制型、變換穩壓型。

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4、逆變器

逆變器在通信用太陽能電源系統中并非必備裝置，只有當通信機房內有使用交流供電的設備時，需要將太陽電池提供的直流電能，通過逆變器轉換為交流電源。

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上述通信用太陽能電源系統的相關組成部分，要利用專用線纜進行連接方能組成太陽能電源系統，這種專用電纜稱為光伏電纜。

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四、通信用太陽能電源系統的互補種類

如圖3-0是通信用太陽能電源系統基本供電型式，這種獨立用太陽能供電的電源系統，對于通信設備供電的可靠性來講是相對較低的。因此，通信用太陽能電源系統往往采用與其他能源進行互補供電，以提高通信用太陽能電源系統的可靠性，確保通信設備不間斷用電。常用的互補種類有：太陽能-市電互補電源系統（如下圖4-1所示）、太陽能-柴油發電機互補電源系統（如下圖4-2所示）、風光互補電源系統（如下圖4-3所示）及其它混合發電系統。這將根據通信設備或通信局站所在的地理環境條件來合理選定。

圖4-1：太陽能-市電互補電源系統

圖4-2：太陽能-柴油發電機互補電源系統

圖4-3：風光互補電源系統

五、通信用太陽能電源系統的產品型號與命名

根據我國國家標準GB/T 26264的規定，通信用太陽能電源系統的產品型號規格，用大寫英文字母和阿拉伯數字表示。其格式為：用代號“Y”代表太陽能，后跟用數字表示的太陽能電源系統額定輸出電流（A）和蓄電池標稱電壓（V），兩組數字間用“-”符號隔離，如Y100-48，表示系統額定輸出電流為100A、蓄電池標稱電壓為48V的太陽能電源系統。

如果是采用風光互補電源系統，可在前面增加 “F”風能代號和風能電源系統額定輸出電流（A）的數字。如F200Y100-48，表示風能電源系統額定輸出電流200A、太陽能電源系統額定輸出電流為100A、蓄電池標稱電壓為48V的風光互補電源系統。

六、太陽能電源系統的技術要求和維護要求

1、技術要求

在我國國家標準GB/T 26264中，對通信用太陽能電源系統給出了技術性能方面的規定要求。

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2、維護要求

我國通信行業標準YD/T 1970.9《通信局(站)電源系統維護技術要求 第9部分：光伏及風力發電系統》，對于太陽能電源系統或風光互補電源系統的維護給出了相應的技術要求。正確的使用與維護是保證太陽電池可靠工作和正常供電的重要環節，也是預防各故障和延長系統使用壽命的有效措施。下表6-2給出了太陽電池使用維護的基本常識，供參考。

表6-2：太陽電池使用維護的主要內容

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