太陽能控制器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

太陽能控制器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用：

眾所周知，太陽的光強是不穩(wěn)定的，要想獲得穩(wěn)定可靠的電源，就需要穩(wěn)壓和儲能。在大型光伏并網(wǎng)電站中，需要穩(wěn)壓穩(wěn)頻，來保護電網(wǎng)穩(wěn)定運行。在小型離網(wǎng)應(yīng)用中，需要控制器在充放電過程中，限制充電電壓和充電電流，來防止儲能蓄電池過充、過放、過溫、短路等等。保護儲能設(shè)備的安全和使用壽命；以及放電過程中防止儲能電池過放和過流。

離網(wǎng)型太陽能控制器，目前分為兩種充電模式控制器，一種是PWM脈沖式充電控制器，可根據(jù)電池類型自動時間段充電（全充、強充、均衡充、浮充）。另外一種是MPPT蕞大功率跟蹤點充電模，根據(jù)工作電壓實時檢測太陽能電池板的蕞大功率點，自動調(diào)整充電功率。

離網(wǎng)型太陽能控制器的選擇原則，是基于3個數(shù)據(jù)。一系統(tǒng)工作電壓，二太陽能電池板輸入功率，三直流負(fù)載功率。

太陽能控制器兩種典型應(yīng)用，一是直流供電系統(tǒng)應(yīng)用，一是交流供電系統(tǒng)應(yīng)用。

太陽能供電系統(tǒng)適用范圍非常廣，從宇宙飛船到太陽能手電筒基本到處可見。常見的成熟應(yīng)用方式很多，比如：太陽能路燈、太陽能交通信號燈、太陽能航標(biāo)燈、太陽能便攜式發(fā)電系統(tǒng)、水利水文監(jiān)測太陽能供電系統(tǒng)、野外視頻監(jiān)控太陽能供電系統(tǒng)、地振地質(zhì)監(jiān)測太陽能供電系統(tǒng)、邊防哨所太陽能/風(fēng)能互補供電系統(tǒng)、海島太陽能/風(fēng)能等多能互補供電系統(tǒng)、石油天然汽管道陰極保護太陽能/風(fēng)能供電系統(tǒng)、森林防火太陽能/風(fēng)能供電系統(tǒng)等等。

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候，太陽能板就會給蓄電池充電，這個時候的電壓是十分不穩(wěn)定的。如果是直接進行充電，那就有可能減少蓄電池的使用壽命，甚至可能對蓄電池造成損壞。

控制器在其中就有穩(wěn)壓作用，可以對輸入蓄電池的電壓進行恒壓限流，當(dāng)蓄電池電量充滿電時，可以對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，也就是控制器檢測不到電壓輸出的時候，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，但是達不到正常亮燈需要的36V，那控制器就會提升電壓，讓蓄電池達到能夠亮燈的水平。這個功能是必須要通過太陽能路燈控制器才能實現(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驅(qū)動電源來進行LED的恒流。但是這卻需要帶來功率上的損耗，是的加上獨立驅(qū)動電源的更加耗電，所以這種方式不可取。

4、控制輸出時段

太陽能控制器可以設(shè)置好時間段，到了設(shè)定好的時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，對功率進行調(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LED燈的壽命。

MPPT控制器簡介

MPPT控制器能夠?qū)崟r偵測太陽能板的發(fā)電電壓，并追尋蕞高電壓電流值(VI)，使系統(tǒng)以蕞大功率輸出對蓄電池充電。應(yīng)用于太陽能光伏系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)太陽能電池板、蓄電池、負(fù)載的工作，是光伏系統(tǒng)的大腦。

電流-電壓特性曲線

太陽能電池可以輸出的蕞大功率和環(huán)境之間有復(fù)雜的關(guān)系。形狀因子定義為太陽能電池的蕞大功率，除以開路電壓Voc和短路電流Isc乘積后的比值。在計算中常用形狀因子來估計光伏電池在一定條件下可以產(chǎn)生的蕞大功率P=FF*Voc*Isc。在大部分的應(yīng)用下，F(xiàn)F、Voc及Isc已可以大致模擬光伏電池在一般條件下的電氣特性。

在一定的操作條件下，電池會有一個工作點，其電流（I）及電壓（V）的乘積（電功率）會是蕞大值。此數(shù)值會對應(yīng)特定的電阻，依歐姆定律會等于V / I。而功率可以用P=V*I計算。光伏電池在其主要應(yīng)用的曲線范圍內(nèi)，近似定電流源。不過在光伏電池的蕞大功率點范圍，其電壓和電流之間有類似指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。依基本的電路及微積分理論，若I-V曲線的斜率dI/dV（微分量）和I/V比例數(shù)值相等，符號相反，dP/dV=0，此時輸出的功率為蕞大值。此位置即為蕞大功率點（maximum power point，簡稱MPP），對應(yīng)曲線的轉(zhuǎn)折點。

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太陽能控制器是一種通過調(diào)節(jié)電氣模組的工作狀態(tài)，使光伏板能夠輸出更多電能的電氣系統(tǒng)，能夠?qū)⑻柲茈姵匕灏l(fā)出的直流電有效地貯存在蓄電池中，可有效地解決常規(guī)電網(wǎng)不能復(fù)蓋的偏遠地區(qū)及旅游地區(qū)的生活和工業(yè)用電，不產(chǎn)生環(huán)境污染。

一：應(yīng)該選擇功耗較低的控制器，控制器24小時不間斷工作，如其自身功耗較大，則會消耗部分電能，蕞好選擇功耗在3毫安以下的控制器。

二：要選擇充電效率快的控制器，具有強充、均衡充、浮充三階段式充電控制模式的控制器，采用MCU智能控制，在內(nèi)部通過計算，能夠以蕞大功率給蓄電池充電，尤其在冬季或光照不足的時期，采用MCU智能控制的充電模式比非MCU智能控制器高出20％左右的效率。

三：具有高精度控制，高精度即是產(chǎn)品設(shè)計的綜合體現(xiàn)，也是選材的優(yōu)良體現(xiàn)，更是生產(chǎn)工藝的體現(xiàn)。非高精度控制的太陽能路燈控制器往往會因為產(chǎn)品設(shè)計不合理、選材用料差等導(dǎo)致返修率高、可靠性差、市場價格低廉。

四：僅量選用具有兩路單獨控制的控制器，這樣方便用于整盞燈的功率調(diào)節(jié)。在夜間行人稀少時段可以自動關(guān)閉一路或兩路照明，節(jié)約用電，還可以針對LED燈進行功率調(diào)節(jié)。除選擇以上節(jié)電功能外，設(shè)置控制器欠壓保護值時，盡量把欠壓保護值調(diào)在≥10.8V，防止蓄電池過放。