光伏控制器原理

光伏控制器: 这是一种控制设备，可防止电池过度充电和过度放电，并使电池在安全电压和安全电流下工作.

工作原理

尽管根据光伏发电系统，控制器的控制电路具有不同的复杂性，但基本原理是相同的. 图1-1是最基本的充放电控制器的工作原理图. 该系统由光伏组件，电池，控制器电路和负载组成. 开关1和开关2分别是充电开关和放电开关. 当开关1闭合时，电池由光伏模块充电，并且开关1还可以根据预设的保护模式自动恢复对电池的充电. 当开关2闭合时，电池为负载供电. 当蓄电池再次充电并达到预设的恢复充电点时，开关2可以自动恢复供电.

开关1和开关2是广义的开关，可以是功率MOSFET或功率IGBT.

光伏控制器的分类

根据电池控制器充电调节的不同原理，常用的充电控制器可以分为:

1，串联充电控制器；

2. 并行充电控制器；

3. PWM充电控制器；

4. MPPT充电控制器；

根据电池充电控制器的不同控制方法，常用的充电控制器可以分为:

1，单点控制；

2. 阶梯梯;

3，PWM类型；

4. 一点式+ PWM;

5. MPPT样式；

串联充电控制器简介

串联控制器的电路原理如图所示. 开关元件串联连接在光伏模块和电池之间. 控制检测器电路监视电池端子电压. 当充电电压超过电池设置的满充电断开值（HVD）时，开关元件将切断电池充电电路并恢复电池充电.

串联充电控制器可以使用继电器进行快速关闭. 当前，大多数使用功率场效应晶体管（MOSFET），IGBT，固态继电器等. 经过精心设计的串联充电控制器中的开关元件也可以代替防反向二极管，该二极管在夜间可防止“反向泄漏”.

＆lt; p＆gt;由于在充电电路中串联控制开关装置，因此电路的电压损失大，降低了充电效率. 另外，当开关元件断开时，输入电压将上升至发电单元的开路电压. 的水平. 因此，在串联充电控制器的设计中，应选择低通态内阻MOSFET和低饱和压降IGBT.

并行充电控制器简介

并行充电控制器的电路原理如图所示. 并联充电控制器的开关元件在光伏模块的两端并联连接，因此可以解决串联充电控制器中开关元件的功率损耗.

控制器检测电路监视电池端子电压. 当充电电压超过电池设定的满充电断开值（HVD）时，开关元件导通以旁路电池. 当电池端子电压降至设定的电池恢复充电电压值时，开关元件将关闭，并且电池充电电路将同时连接. 并联充电控制器的输入电路通常与一个二极管连接，该二极管可以使电流在充电过程中流入电池，并防止电池电流在夜晚或阴天流向光伏方形阵列. 并联充电控制器电路简单，价格低廉，但当电池受到充分保护且光伏模块仍处于发电状态时，将导致光伏模块产生大的短路电流，产生“光点”光伏充电控制器，并加速老化. 不建议使用国家标准.

PWM充电控制器简介

为了有效防止过度充电并充分利用太阳能为电池充电，近年来开发了脉宽调制（PWM）充电控制器. PWM充电控制器以脉冲模式切换光伏模块的输入. 当电池趋于充满时，随着端子电压逐渐增加，脉冲频率或占空比会发生变化，这会缩短导通时间，并且充电电流会逐渐趋向于零. 当电池电压降到最低点时，充电电流将逐渐增加. 该充电过程形成更完整的充电状态，这可以增加光伏系统中电池的烦人的总循环寿命. 脉冲宽度调节充电保护的充电状态，这可以增加光伏系统中电池的总循环寿命.

脉宽调制充电保护电路主要基于并联保护电路. 其工作原理可参考下图. 使用该电路的优点是它不仅可以保护电池，还可以充分利用能量. 另外，PWM控制器还可以实现光伏系统的最大功率跟踪功能. 因此，PWM控制器也常用于大型光伏系统. 缺点是脉宽调制控制器本身会带来一定的开关损耗（大约4％至8％）.

光伏控制器简介

就像电池过充电时需要断开充电电路一样，当电池的端子电压下降到一定水平时，控制器应能够自动切断电池的放电电路，以免引起电池过放电. 此时的电压称为欠充电电压断开点（LVD），当可充电电池的后端电压上升到过放电恢复点时，控制器应能够自动或手动连接放电电路以恢复电池的电源. 加载.

光伏发电系统中使用的其他控制方法: 例如DC / DC转换控制，最大功率跟踪（MPPT）控制，计算机充电状态（SOC）控制等.

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