新型太陽能控制器的主要功能（上）

新型太陽能控制器是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制多路太陽能電池方陣對(duì)蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負(fù)載供電的自動(dòng)控制設(shè)備。它對(duì)蓄電池的充、放電條件加 以規(guī)定和控制，并按照負(fù)載的電源需求控制太陽電池組件和蓄電池對(duì)負(fù)載的電能輸出，是整個(gè)光伏供電系統(tǒng)的核心控制部分。

1、過充保護(hù)：充電電壓高于保護(hù)電壓時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷對(duì)蓄電池充電，此后當(dāng)電壓掉至維持電壓時(shí)，蓄電池進(jìn)入浮充狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀诨謴?fù)電壓后浮充關(guān)閉，進(jìn)入均充狀態(tài)。

2、過放保護(hù)：當(dāng)蓄電池電壓低于保護(hù)電壓時(shí)，控制器自動(dòng)關(guān)閉輸出以保護(hù)蓄電池不受損壞；當(dāng)蓄電池再次充電后，又能自動(dòng)恢復(fù)供電。

3、負(fù)載過流及短路保護(hù)：負(fù)載電流超過10A或負(fù)載短路后，熔斷絲熔斷，更換后可繼續(xù)使用。

4、過壓保護(hù)：當(dāng)電壓過高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉輸出，保護(hù)電器不受損壞。

5、具有防反充功能：采用肖特基二極管防止蓄電池向太陽能電池充電。

6、具有防雷擊功能：當(dāng)出現(xiàn)雷擊的時(shí)候，壓敏電阻可以防止雷擊，保護(hù)控制器不受損壞。

7、太陽能電池反接保護(hù)：太陽能電池“ ”“-”極性接反，糾正后可繼續(xù)使用。

太陽能路燈控制器的作用

太陽能路燈控制器是太陽能路燈系統(tǒng)中必不可缺的組成，是太陽能路燈的控制核心，它串聯(lián)著燈具、電池、光伏板，使整個(gè)系統(tǒng)正常工作。

1、穩(wěn)壓作用

當(dāng)太陽能照射到太陽能板的時(shí)候，太陽能板就會(huì)給蓄電池充電，這個(gè)時(shí)候的電壓是十分不穩(wěn)定的。如果是直接進(jìn)行充電，那就有可能減少蓄電池的使用壽命，甚至可能對(duì)蓄電池造成損壞。

控制器在其中就有穩(wěn)壓作用，可以對(duì)輸入蓄電池的電壓進(jìn)行恒壓限流，當(dāng)蓄電池電量充滿電時(shí)，可以對(duì)一小部分的電流充電或者是不充電。

2、升壓作用

太陽能路燈的控制器還有升壓的作用，也就是控制器檢測(cè)不到電壓輸出的時(shí)候，太陽能路燈控制器控制距輸出端輸出電壓，如果蓄電池的電壓是24V，但是達(dá)不到正常亮燈需要的36V，那控制器就會(huì)提升電壓，讓蓄電池達(dá)到能夠亮燈的水平。這個(gè)功能是必須要通過太陽能路燈控制器才能實(shí)現(xiàn)亮燈。

3、保障電流恒流輸出

由于LED自身炫耀通過技術(shù)手段進(jìn)行恒流或者限流，否則根本無法正常的工作。一般的LED燈采用的辦法通常是外加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源來進(jìn)行LED的恒流。但是這卻需要帶來功率上的損耗，是的加上獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電源的更加耗電，所以這種方式不可取。

4、控制輸出時(shí)段

太陽能控制器可以設(shè)置好時(shí)間段，到了設(shè)定好的時(shí)間段開始輸出電流開始工作。

5、輸出功率的調(diào)節(jié)

在太陽能路燈的應(yīng)用中，對(duì)功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)功率可以控制LED燈的亮度，比如凌晨路燈調(diào)節(jié)成30W、深夜調(diào)節(jié)成15W節(jié)能，這樣鎖定了電流既滿足了夜間的照明需要，也節(jié)約了蓄電池、太陽能電池板的整體配置和預(yù)算，還可以大大有效的延長(zhǎng)LED燈的壽命。

光伏控制器的功能介紹

光伏控制器，在小型光伏發(fā)電系統(tǒng)中，控制器主要用來保護(hù)蓄電池；在大中型系統(tǒng)中，控制器擔(dān)負(fù)著平衡光伏系統(tǒng)能量，保護(hù)蓄電池及整個(gè)系統(tǒng)正常工作和顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)等重要作用，控制器可以單獨(dú)使用，也可以和逆變器合為一體。

1. 防止蓄電池過充電和過放電，延長(zhǎng)蓄電池壽命；

2. 防止太陽能電池板或電池方陣、蓄電池極性接反；

3. 防止負(fù)載、控制器、逆變器和其他設(shè)備內(nèi)部短路；

4. 具有防雷擊引起的擊穿保護(hù)；

5. 具有溫度補(bǔ)償功能；

6. 顯示光伏發(fā)電系統(tǒng)的各種工作狀態(tài)，包括：蓄電池電壓、負(fù)載狀態(tài)、電池方陣工作狀態(tài)、輔助電源狀態(tài)、環(huán)境溫度狀態(tài)、故障報(bào)警等。

中皖小編帶大家看一下風(fēng)光互補(bǔ)控制器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)由于該控制器需要跟蹤光能和風(fēng)能的蕞大功率，所以就需要能夠先測(cè)量各種能量的功率，這就要用到功率測(cè)量模塊。因?yàn)?P=U×I，功率的測(cè)量又可細(xì)分為電壓和對(duì)應(yīng)電流的檢測(cè)， 所以設(shè)計(jì)中本文需要用到 12 位 AD 模塊和電流檢測(cè)芯片 MAX471。

(2)由于環(huán)境的因素對(duì)能量的提供有很大的影響，會(huì)造成供電電壓的不穩(wěn)定性，風(fēng)能和太陽能的能量輸出電壓絕大部分時(shí)間都不會(huì)是負(fù)載所需的電壓，會(huì)時(shí)高時(shí)低，所以電路就需要一個(gè)寬電壓輸入的穩(wěn)壓 DC/DC 模塊，該模塊要求既能升壓也能減壓。

(3)升減壓DC/DC 模塊的升壓和減壓幅度，需要由 PWM 波來控制，所以電路設(shè)計(jì)中必須要含有 PWM 發(fā)生模塊。本設(shè)計(jì)中 PWM 的產(chǎn)生是由主控芯片TMS320F2812 的PWM 波發(fā)生器提供，該 DSP 芯片可以提供 4 對(duì)自帶可編程死區(qū)電壓的PWM 波，正好可以滿足整套系統(tǒng)中DC/DC 電路的需求，同時(shí)也節(jié)約了再單獨(dú)設(shè)計(jì) PWM 電路的成本。

(4)由于要跟蹤風(fēng)能和太陽能的蕞大功率，就需要實(shí)時(shí)采集風(fēng)能和太陽能的信息，考慮到風(fēng)力機(jī)是實(shí)時(shí)跟蹤風(fēng)向的，扇葉會(huì)隨著風(fēng)向的不同而轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能用固定的導(dǎo)線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，這樣會(huì)使導(dǎo)線纏繞在風(fēng)力機(jī)支架上。所以這一點(diǎn)根據(jù)我們之前做的一個(gè)無線傳輸模塊，正好可以解決這一難題。無線傳輸模塊我們用了我們比較熟悉，性能也比較穩(wěn)定的 NRF24L01。

(5)考慮到風(fēng)能、太陽能和負(fù)載的匹配關(guān)系，會(huì)出現(xiàn)風(fēng)能和太陽能都比較充足，除供給負(fù)載使用以外還會(huì)有多余的能量，在蓄電池也是滿電荷狀態(tài)下，這部分能量是無用的，而且不能輕易斷開風(fēng)力機(jī)，因?yàn)樵诖箫L(fēng)的情況下，風(fēng)力機(jī)空載很容易造成飛車，危害設(shè)備的人員的安全，所以風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)必須要有卸荷部分。