太阳能光伏发电系统基本原理
1.1 独立太阳能光伏发电系统
独立太阳能光伏发电系统是太阳能发电孤岛运行模式，即光伏输出电能不并入交流电网，直接为负载供电或者直接为蓄电池充电，由蓄电池为负载供电。独立发电系统主要由太阳能电池阵列、最大功率控制器、蓄电池、负载和其他辅助器件组成。太阳能电池阵列将太阳能转换为电能，光伏阵列输出的功率和其输出的电流和电压有关系，不同电流电压对应的功率不相等，为了使光伏阵列输出最大功率，需要光伏最大功率控制器，控制光伏阵列输出最大功率。蓄电池可以将太阳能电池阵列输出的电能储存起来，在电力不足时，有蓄电池为负载供电。
1.2 光伏组件
光伏组件是由很多个晶体硅电池进行单体串联、并联，并且严格组装并密封而成的，原理是利用光入射到半导体时所引起的光电效应，可以用 PN结的原理进行简单的说明，当少子进入 PN 结时，空穴会向 P 型半导体运动，电子则向 N 型半导体方向移动，并且分别聚集在半导体的两级的部分，即正电荷与负电荷分别聚集于其两端，如果把这两级用导线连接起来，就会有电荷流动就会产生电能。
1.太阳能光伏供电系统原理及组成
通信用太阳能光伏供电系统，是由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、太阳能控制器、高频开关电源、直流配电单元等设备组成。其各部分设备的作用分析如下：
（1）太阳能光伏电池方阵组
在有光照情况下，光伏电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。在“光生伏打效应”的作用下，太阳能电池两端产生电动势，将光能转换成电能，它是能量转换的器件。太阳能光伏电池一般为硅光电池，分为单晶硅太阳能光伏电池、多晶硅太阳能光伏电池和非晶硅太阳能光伏电池 3 种。
（2）蓄电池组
蓄电池组的作用是贮存太阳能光伏电池方阵受光照时发出的电能，并可随时向负载供电。太阳能光伏电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：自放电率低；使用寿命长；深放电能力强；充电效率高；少维护或免维护；工作温度范围宽；价格低廉。目前，我国与太阳能光伏发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。配套 200Ah 以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为 2VDC；配套 200Ah 以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为 12VDC。
（3）控制器以太阳能光伏电池方阵组件产生的直流电做为输入，太阳能控制器转换后输出稳定的通信用 48 VDC 直流电。通信用太阳能控制器一般分为以下两种：
① 投切型通过对太阳能光伏电池组的投入和切换，输出相对稳定的直流电压，能自动对蓄电池进行充放电管理，防止蓄电池过充电和过放电的设备。
② MPPT 型具备 MPPT（最大功率点跟踪）功能 的模块化太阳能控制器。因为 MPPT 型效率更高，现在的趋势是主要采用 MPPT型太阳能控制器。
（4）高频开关电源将交流市电转换为通信用 48 VDC 直流电，并对蓄电池进行管理。
（5）直流配电主要作用是对各通信设备或其它用途的设备提供独立的输出分路，每路均装有空开或熔丝用作过流保护和开关。根据负载的重要性，又分成重要负载和次要负载两部分，在电池放电时，为了保证重要负载供电，当电池放到某一程度时切断次要负载供电，使重要负载有更长的供电时间；当电池深度放电时则切断重要负载，以防止电池过度放电而损坏。
2.通信基站的负载构成
通信基站的负载主要由通信设备和辅助设备构成，主要包括：信号发射台、接收器、机房冷却系统、备用电源、照明系统等。根据基站负载功率大小，可以将通信基站分为以下两种。
1）宏基站。负载功率较大，用传统 48V 直流电源供电。
2）微基站、直放站、室内分布、拉远站。负载功率较小，用交流 220 V 电源供电。负载大的通信基站一般在室内的基站业务量比较大，负载也大一些，一般在 70 A 到 100 A 左右。如果单用太阳能供电的话，需要太阳能电池板数量过多，占地面积过大，成本过高不够经济，所以不建议使用太阳能光伏发电。
3.光电互补电源系统
光电互补系统是采用市电和太阳能光伏系统对基站进行供电的系统。当日照充足时，太阳能控制器充分利用太阳能光伏电源对负载进行供电，同时对蓄电池进行充电。当日照不足时，蓄电池放电，对负载进行供电。当蓄电池容量下降到一定程度时，启动通信电源，利用市电给负载供电，同时给蓄电池供电。一旦蓄电池充满或日照条件恢复到可以采用太阳能给负载进行供电时，则通信电源关闭，最大限度地利用太阳能供电。同时，太阳能光伏电源系统具有过压、欠压和过流保护及防雷装置，以保护通信设备和蓄电池免遭雷击，维护系统设备的安全使用。
