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(shè)備。它對蓄電池的充、放電條件加 以規(guī)定和控制，并按照負載的電源需求控制太陽電池組件和蓄電池對負載的電能輸出，是整個光伏供電系統(tǒng)的核心控制部分。

1、過充保護：充電電壓高于保護電壓時，自動關(guān)斷對蓄電池充電，此后當電壓掉至維持電壓時，蓄電池進入浮充狀態(tài)，當?shù)陀诨謴?fù)電壓后浮充關(guān)閉，進入均充狀態(tài)。

2、過放保護：當蓄電池電壓低于保護電壓時，控制器自動關(guān)閉輸出以保護蓄電池不受損壞；當蓄電池再次充電后，又能自動恢復(fù)供電。

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

4、過壓保護：當電壓過高時，自動關(guān)閉輸出，保護電器不受損壞。

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：當出現(xiàn)雷擊的時候，壓敏電阻可以防止雷擊，保護控制器不受損壞。

7、太陽能電池反接保護：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，使整個系統(tǒng)正常工作。

1、穩(wěn)壓作用

當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。

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蓄電池；在大中型系統(tǒng)中，控制器擔負著平衡光伏系統(tǒng)能量，保護蓄電池及整個系統(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；

5. 具有溫度補償功能；

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)、故障報警等。

中皖小編帶大家看一下風光互補控制器的設(shè)計要點：

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

(2)由于環(huán)境的因素對能量的提供有很大的影響，會造成供電電壓的不穩(wěn)定性，風能和太陽能的能量輸出電壓絕大部分時間都不會是負載所需的電壓，會時高時低，所以電路就需要一個寬電壓輸入的穩(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)計中必須要含有 PWM 發(fā)生模塊。本設(shè)計中 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，同時也節(jié)約了再單獨設(shè)計 PWM 電路的成本。

(4)由于要跟蹤風能和太陽能的蕞大功率，就需要實時采集風能和太陽能的信息，考慮到風力機是實時跟蹤風向的，扇葉會隨著風向的不同而轉(zhuǎn)動，所以不能用固定的導(dǎo)線進行數(shù)據(jù)的傳送，這樣會使導(dǎo)線纏繞在風力機支架上。所以這一點根據(jù)我們之前做的一個無線傳輸模塊，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)考慮到風能、太陽能和負載的匹配關(guān)系，會出現(xiàn)風能和太陽能都比較充足，除供給負載使用以外還會有多余的能量，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力機，因為在大風的情況下，風力機空載很容易造成飛車，危害設(shè)備的人員的安全，所以風光互補發(fā)電系統(tǒng)必須要有卸荷部分。