铅酸蓄电池在结构上由正极板、负极板、隔板、硫酸电解液、密封极柱、安全排气阀和壳体组成。

2。2。2  铅酸蓄电池的充、放电特性

铅酸蓄电池的充电电压随蓄电池的充电程度和充电速率的增大而增大。当充电程度接近100%时，蓄电池电压迅速升高。这种过度充电，会造成极板上的活性材料变得松散并开始剥落，从而降低蓄电池的容量和缩短使用寿命。在恒定温度下，铅酸蓄电池放电电压，随放电深度和放电速率而变化。若蓄电池放电较深，则由于极板上的活性材料利用比较充分而缩短使用寿命。

如图2。1可以看出蓄电池的电压与放电时间的关系，放电时间一长，必然会导致蓄电池的电压变低，以至于出现过放的现象[12] 。

图2。1 端电压与放电时间的关系

2。2。3  自放电率

蓄电池的自放电率定义为蓄电池在开路状态以及一定的环境条件下，经历一定时间，其储电容量的下降率。铅酸蓄电池产生自放电的原因，从热力学上看，是由于极板上的活性物质在电解液合中不稳定性引起的。因此，即使是全新的蓄电池，也会产生自放电。蓄电池自放电率随其温度升高而增大。文献综述

2。2。4  铅酸蓄电池的寿命

蓄电池的寿命[13] 定义为在特定的温度和放电速度下，达到一定的放电深度，以致不能再在平均电压下正常供电时所经历的充、放电循环次数。这里所指不能再在平均电压下正常供电的含义，通常是蓄电池容量降至其额定容量80%以下。影响蓄电池寿命的因素很多，而放电深度和运行温度是影响蓄电池寿命的主要原因。

2。3　太阳能电池原理

太阳能电池发电的原理[14]主要是半导体的光电效应，具体过程为一些半导体材料受到光照之后，载流子数目增多，导电能力变强，这就叫半导体的光敏特性。

当太阳光照射到半导体之后，分为两部分，一部分被表面反射掉，另一部分被半导体吸收或透过。而被吸收的光中，有一部分变成热，另一部分则同组成半导体的原子价电子碰撞，然后产生电子-空穴对。这样，光能就以这种形式转变成了电能。

如图2。2，在光照的作用下，半导体内的PN结会在P型和N型的临界面产生一个势垒电场，能把电子驱向N区，空穴驱向P区，从而N区就有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在PN结周围形成与势垒电场方向相反的电场。

图2。2 太阳能电池基本原理1来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

如图2。3，若在P区和N区都焊上金属导线，接上负载，则负载电路就有电流通过。像这样形成的一个个电池元件，把他们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，能够输出功率。这样，太阳的光能就通过这种方式变成了我们日常生活，工作等处处接触到的电能。此外，可以在太阳能电池表面覆盖一层降低反射强度的薄膜来提高光伏电池对入射光的吸收率，降低光的反射量。

图2。3 太阳能电池基本原理2

2。4  充电控制器的原理和作用

由于太阳能电池的输出电压的受日照影响的不稳定性，负载不可以被直接应用，需要通过充电控制器将太阳能电池的电能储存于蓄电池里，蓄电池输出稳定的电压给负载供电。而在这一过程当中，充电控制器起到了相当重要的作用[15]，将会对蓄电池的寿命、使用效果等起到较大的影响。本文中的充电控制器能防止蓄电池的过充过放，当蓄电池电压位于正常范围之间时，控制器通过控制MOS管开关导通，从而使得蓄电池对负载供电。而蓄电池电压位于低压或者是过放时，控制器通过控制MOS管截止，蓄电池中断负载供电，从而达到对负载以及蓄电池保护的目的[16]。