太阳能光伏控制器的工作原理及设计要求

2017-11-30 15:50:24      来源:电池在线      编辑:李鹤      人气:

太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器,是用于太阳能发电系统中,控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。

太阳能光伏控制器的工作原理及设计要求

太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器,是用于太阳能发电系统中,控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。它对蓄电池的充、放电条件加 以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个光伏供电系统的核心控制部分。

太阳能控制系统由太阳能电池板、蓄电池、控制器和负载组成。

太阳能控制器是用来控制光伏板给蓄电池充电,并且为电压灵敏设备提供负载控制电压的装置。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个光伏供电系统的核心控制部分。它是专为偏远地区的通信或监控设备的供电系统而设计的。控制器的充电控制和负载控制电压完全可调,并可显示蓄电池电压、负载电压、太阳能方阵电压、充电电流和负载电流。

利用蓄电池供电的几乎所有的太阳能发电系统,都极其需要一个太阳能充放电控制器。太阳能充放电控制器的作用在于调节功率,从太阳能电池板输送到蓄电池的功率。蓄电池过冲,至少很显著地降低电池寿命,从最坏的是损坏蓄电池直至它不能够正常使用为止。

太阳能是使用越来越普及,太阳能控制器的工作原理是什么呢?太阳能控制器使用了单片机和专用软件,实现了智能控制,利用蓄电池放电率特性修正的准确放电控制。

放电终了电压是由放电率曲线修正的控制点,消除了单纯的电压控制过放的不准确性,符合蓄电池固有的特性,即不同的放电率具有不同的终了电压;

具有过充、过放、电子短路、过载保护、独特的防反接保护等全自动控制;以上保护均不损坏任何部件,不烧保险;

采用了串联式PWM充电主电路,使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半,充电效率较非PWM高3%-6%,增加了用电时间;过放恢复的提升充电,正常的直充,浮充自动控制方式使系统由更长的使用寿命;同时具有高精度温度补偿;直观的LED发光管指示当前蓄电池状态,让用户了解使用状况;

所有控制全部采用工业级芯片(仅对带I工业级控制器),能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。同时使用了晶振定时控制,定时控制精确;取消了电位器调整控制设定点,而利用了E方存储器记录各工作控制点,使设置数字化,消除了因电位器震动偏位、温漂等使控制点出现误差降低准确性、可靠性的因素;使用了数字LED显示及设置,一键式操作即可完成所有设置,使用极其方便直观的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

太阳能光伏控制器的工作原理及设计要求

  蓄电池

蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。太阳能蓄电池是‘蓄电池’在太阳能光伏发电中的应用。国内广泛使用的太阳能蓄电池主要是:铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池,这两类蓄电池,因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。

太阳能光伏控制器的工作原理及设计要求

  逆变器

太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将家用太阳能发电所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。光伏发电的工作原理光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

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