光伏控制器

光伏控制器是用於太陽能發電系統中，控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負載供電的自動控制設備。光伏控制器採用高速CPU微處理器和高精度A/D模數轉換器，是一個微機數據採集和監測控制系統。既可快速實時採集光伏系統當前的工作狀態，隨時獲得PV站的工作信息，又可詳細積累PV站的歷史數據，為評估PV系統設計的合理性及檢驗系統部件質量的可靠性提供了準確而充分的依據。此外，光伏控制器還具有串列通信數據傳輸功能，可將多個光伏系統子站進行集中管理和遠距離控制。

基本介紹

• 中文名：光伏控制器
• 類型：自動控制設備
• 位置：太陽能發電系統中
• 功能：串列通信數據傳輸
• 作用：微機數據採集和監測控制系統
• 處理器：高速CPU微處理器
• 轉換器：高精度A/D模數轉換器

簡介

通過使用創新性的最大功率追蹤技術，光伏控制器能保證太陽能陣列全天時、全天候的最大效率的工作。可以將光伏組件工作效率提高30%（平均可提高效率為10%-25%）。

還包含搜尋功能，它在整個太陽能板工作電壓範圍內每2個小時搜尋一次絕對最大功率輸出點。

帶溫度補償的三級I-U曲線充電控制可以顯著地延長蓄電池的壽命。

開路電壓高達95V的使用於併網系統中的較低成本的太陽能電池板可以通過光伏控制器使用於獨立12V或24V系統中，這可以極大的降低整個系統的成本。 可查閱：MPPT100/20

作用

1. 功率調節功能。

2. 通信功能，簡單指示功能、協定通訊功能。

3. 完善的保護功能，電氣保護，反接，短路，過流。

拓撲結構

光伏控制器按照拓撲結構分類,一般可以分為DC/DC型和直通型兩類，其中DC/DC型又可以分為諧振型和MPPT型等多個類型，但由於DC/DC型控制器中存在有大的感性元件，在經過大電流時,它的體積熱量和重量都會迅速增加，這些缺點使得其在大功率領域中的實際套用受到了限制；然而直通型控制器套用在大功率領域中則相對具有更多的優勢，即使光伏電流達到幾百安培,它的體積熱量和重量相對來說都不會太大，所以在移動通信基站等大功率領域中，直通型控制器都得到了廣泛套用。

充放電

1、直充保護點電壓：直充也叫急充，屬於快速充電，一般都是在蓄電池電壓較低的時候用大電流和相對高電壓對蓄電池充電，但是，有個控制點，也叫保護點。當充電時蓄電池端電壓高於這些保護值時，應停止直充。直充保護點電壓一般也是“過充保護點”電壓，充電時蓄電池端電壓不能高於這個保護點，否則會造成過充電，對蓄電池是有損害的。

2、均充控制點電壓：直充結束後，蓄電池一般會被充放電控制器靜置一段時間，讓其電壓自然下落，當下落到“恢復電壓”值時，會進入均充狀態。為什麼要設計均充？就是當直充完畢之後，可能會有個別電池“落後”（端電壓相對偏低），為了將這些個別分子拉回來，使所有的電池端電壓具有均勻一致性，所以就要以高電壓配以適中的電流再充那么一小會，可見所謂均充，也就是“均衡充電”。均充時間不宜過長，一般為幾分鐘~十幾分鐘，時間設定太長反而有害。對配備一塊兩塊蓄電池的小型系統而言，均充意義不大。所以，路燈控制器一般不設均充，只有兩個階段。

3、浮充控制點電壓：一般是均充完畢後，蓄電池也被靜置一段時間，使其端電壓自然下落，當下落至“維護電壓”點時，就進入浮充狀態，目前均採用PWM（既脈寬調製）方式，類似於“涓流充電”（即小電流充電），電池電壓一低就充上一點，一低就充上一點，一股一股地來，以免電池溫度持續升高，這對蓄電池來說是很有好處的，因為電池內部溫度對充放電的影響很大。其實PWM方式主要是為了穩定蓄電池端電壓而設計的，通過調節脈衝寬度來減小蓄電池充電電流。這是非常科學的充電管理制度。具體來說就是在充電後期、蓄電池的剩餘電容量（SOC）>80%時，就必須減小充電電流，以防止因過充電而過多釋氣（氧氣、氫氣和酸氣）。

4、過放保護終止電壓：這比較好理解。蓄電池放電不能低於這個值，這是國標的規定。蓄電池廠家雖然也有自己的保護參數（企標或行標），但最終還是要向國標靠攏的。需要注意的是，為了安全起見，一般將12V電池過放保護點電壓人為加上0.3v作為溫度補償或控制電路的零點漂移校正，這樣12V電池的過放保護點電壓即為：11.10v，那么24V系統的過放保護點電壓就為22.20V 。目前很多生產充放電控制器的廠家都採用22.2v(24v系統)標準。

技術參數

1、系統電壓：通常有6個標稱電壓等級：12V、24V、48V、110V、220V、500V

2、最大充電電流：是指太陽能電池組件或方陣輸出的最大電流，根據功率大小分為5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、70A、75A、85A、100A、150A、200A、250A、300A等多種規格。

3、太陽能電池方陣輸入路數：小功率光伏控制器一般都是單路輸入，而大功率光伏控制器都是由太陽能電池方陣多路輸入，一般大功率光伏控制器可輸入6路，最多的可接入12路、18路。

4、電路自身損耗：也叫空載損耗（靜太電流）或最大自身損耗，為了降低控制器的損耗，提高光伏電源轉換效率，控制器的電路自身損耗要儘可能低。控制器的最大自身損耗不得超過其額定充電電流的1%或0.4W。根據電路不同自身損耗一般為5~20mA。

5、蓄電池過充電保護電壓（HVD）：也叫充滿斷開或過壓關斷電壓，一般可根據需要及蓄電池類型的不同，設定在14.1~14.5V（12V系統）、28.2~29V（24V系統）和56.4~58V（48V系統）之間，典型值分別為14.4V、28.8V和57.6V。

6、蓄電池的過放電保護電壓（LVD）：也叫欠壓斷開或欠壓關斷電壓，一般可根據需要及蓄電池類型的不同，設定在10.8~11.4V（12V系統）、21.6~22.8V（24V系統）和43.2~45.6V（48V系統）之間，典型值分別為11.1V、22.2V和44.4V。

7、蓄電池充電浮充電壓：一般為13.7V（12V系統）、27.4V（24V系統）和54.8V（48V系統）.

8、溫度補償：控制器一般都有溫度補償功能，以適應不同的環境工作溫度，為蓄電池設定更為合理的充電電壓。其溫度補償值一般為-20~40mV/℃。

9、工作環境溫度：控制器的使用或工作環境溫度範圍隨廠家不同一般在-20~+50℃之間。