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1、 太阳能光伏控制器 主讲人 梁桂恒April 02 2013 1 太阳能光伏控制器概述 主要作用 在小型光伏系统中 用来保护蓄电池 在大中型系统中 起平衡光伏系统能量 保护蓄电池及整个系统正常运行等 光伏控制器应具有以下功能 防止蓄电池过充电和过放电 延长蓄电池寿命 防止太阳能电池板或电池方阵 蓄电池极性接反 防止负载 控制器 逆变器和其他设备内部短路 具有防雷击引起的击穿保护 具有温度补偿的功能 显示光伏发电系统的各种工作状态 包括 蓄电池 组 电压 负载状态 电池方阵工作状态 辅助电源状态 环境温度状态 故障报警等 2 光伏控制器的分类及电路原理 光伏控制器按电路方式的不同 可分为并联型
2、串联型 脉宽调制型 多路控制型等 按组件输入功率分 小功率型 中功率型 大功率型及专用控制器 如草坪灯控制器 等 光伏控制电路的基本工作原理图 1 并联型控制器 也叫旁路型控制器 它是利用并联在太阳能电池两端的机械或电子开关器件控制充电过程 一般用于小型 小功率系统 2 串联型控制器 是利用串联在充电回路中的机械或电子开关器件控制充电过程 串 并联控制器的检测控制电路 是蓄电池过欠电压的检测控制电路 主要是对蓄电池的电压随时进行取样检测 并根据检测结果向过充电 过放电开关器件发出接通或关断的控制信号 控制S1通断 控制S2通断 3 脉宽调制 PWM PulseWidthModulation 型
3、控制器 以脉冲方式开关光伏组件的输入 充电过程能形成较完整的充电状态 其平均充电电流的瞬时变化更符合蓄电池当前的充电状况 能够增加光伏系统的充电效率并延长蓄电池的总循环寿命 可以实现光伏系统的最大功率跟踪功能 可作为大功率控制器用于大型光伏发电系统中 4 多路控制器 将太阳能电池方阵分成多个支路接入控制器 当蓄电池充满时 控制器将太阳能电池方阵各支路逐路断开 当蓄电池电压回落到一定值时 控制器再将太阳能电池方阵逐路接通 实现对蓄电池组充电电压和电流的调节 可用于几KW以上的大功率光伏发电系统 5 智能型控制器 采用CPU或MCU等微处理器进行控制 除了具有过充电 过放电 短路 过载 防反接等保
4、护功能外 还利用蓄电池放电率高准确性的进行放电控制 并具有高精度的温度补偿功能 6 最大功率点跟踪型控制器 使太阳能电池方阵始终保持在最大功率点状态 以充分利用太阳能电池方阵的输出能量 采用PWM调制方式 使充电电流成为脉冲电流 以减少蓄电池的极化 提高充电效率 7 太阳能草坪灯控制电路以下是一常用的草坪灯控制电路图 是通过光敏电阻R2来检测光线的强弱进行控制 VD1的设置阻止了蓄电池向太阳能电池反向放电 即防反充二极管功能 VT3 VT4 C2 R5 L等组成的直流升压电路在夜晚得电工作 草坪灯LED发光 3 光伏控制器的主要性能特点 1 小功率光伏控制器控制器的主要开关器件 运用脉冲宽度调
5、制 PWM 控制技术 具有单路 双路负载输出和多种工作模式 具有多种保护功能 系统工作状况 蓄电池的剩余电量等的变化 具有温度补偿功能 2 中功率光伏控制器负载电流大于15A的控制器为中功率控制器 系统状态显示 可编程设定负载的控制方式 多种保护功能 浮充电压的温度补偿功能 具有快速充电功能 普通充放电工作模式 光控开 关 光控开 时控关工作模式 3 大功率光伏控制器大功率光伏控制器采用微电脑芯片控制系统 控制功能更强 可实现复杂过程控制 4 光伏控制器的主要技术参数 系统电压 最大充电电流 太阳电池方阵输入路数 电路自身损耗 充满断开或过压关断电压 HVD 欠压断开或欠压关断电压 LVD 蓄
6、电池充电浮充电压 温度补偿 使用或工作环境温度范围 其他保护功能 5 光伏控制器的配置选型 配置选型工作 要根据整个光伏发电系统的各项技术指标并参考生产厂家提供的产品样本手册来确定 1 系统工作电压 指太阳能发电系统中蓄电池或蓄电池组的工作电压 这个电压要根据直流负载的工作电压或交流逆变器的配置选型确定 一般有12V 24V 48V 110V和220V等 2 额定输入电流和输入路数 控制器的额定输入电流取决于太阳能电池组件或方阵的输入电流 选型时控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输入电流 控制器的输入路数要多于或等于太阳能电池方阵的设计输入路数 3 控制器的额定负载电流 即控制器输出到直流负载或逆变器的直流输出电流 该数据要满足负载或逆变器的输入要求 6 光伏控制器的检验测试 光伏控制器的各项性能检验测试 一般要按照国标进行 太阳能光伏电源系统用控制器检验方法 doc光伏控制器检验标准 doc
