控制器类型

这部分 介绍充电控制器类型与用处。您可以 看到一种控制器与另一种控制器在特定情况下相比的优点与不同种类控制器容量。充电控 制器是离网系统中的重要组成部分,事实上 没有控制器就不能使用离网系统,下文会提到原因。充电控制器通常有PWM脉冲宽度控制器和MPPT最大功 率跟踪点控制器两种类型。


充电控制器的作用

控制器 的作用通常是防止电池过度充电。控制器监视电池电压,一旦电池充满,控制器 就会放慢太阳能充电速率至浮动状态,避免电池过充100%的电量。过充会导致电池烧坏。

控制器 的另一作用就是保证电池在正确电压级下充电。确保了 电池的安全和使用寿命。您可以 使用具有其他特征的控制器,实现不同电压需求。


PWM脉冲宽度控制器作用

PWM用脉宽 调制为基准来调节充电。PWM脉冲宽 度控制器利用基础的充电原则,从太阳 能板端降压到电池端。PWM降低了 电压中瓦数的损耗,在此条件下,PWM效率为75-80%


PWM充电控制器容量

PWM充电控 制器配有标称电流值,例如30安培的PWM脉冲宽度控制器,标示了 处理电流的能力,大约为30安培。通常您可以在PWM控制器 上找到电流与电压。

请看以 下控制器说明书

首先,额定电压。标识了 控制器的兼容电池电压。在此条件下,您可以使用12伏或者24伏的电池组。像48伏的电池组,控制器便不可兼容。


第二,额定电流。例如VS3024BN系列,额定电流为30安培。安全系数至少为1.25,这意味 着您需要把太阳板的输出电流乘以1.25再与30安培作比较。例如,并联连接的5100瓦太阳能板电流为5.29安培 x5=26.45安培。26.45安培 x1.25=33安培,超出了 控制器的额定电流。基此原 因单位面积上的辐射量要超过1000W/m2时才会超过此电流。


第三,太阳能板输入峰值。标示进 入控制器的电压大小。此控制 器不能接受超过48伏的电压。2 x100瓦串联 的太阳能板总电压为22.5伏(开路电压) x2=45伏。基此条件,可以串 联两个太阳能板。


第四,端口大小。每一个 控制器都有其最大端口横截面。基此控制器,可以容纳6AWG线规的线路。是为您 的系统购买配适线路时的重要数据。


第五,电池类型。标示电 池可兼容的控制器。用来买 到可充电的控制器单元。


MPPT最大功 率跟踪点充电控制器作用

MPPT以最大 功率追踪点为标准,以标准 方式为基准调节充电。MPPT充电控 制器在任何条件下都可以追踪太阳能板瞬时最大电流与电压。因此特征,MPPT控制器效率可达到94-99%

在充电 控制器容量部分里将会提到MPPT控制器的两个特点。一是能 够接受高输入电压,降低电 压配适到电池组合适电压级。二是即使它们降压,潜在电 能损耗将通过冲击电流被恢复,增加电 流可以弥补电压损耗。


MPPT充电控制器容量

MPPT充电控 制器配有标称电流值,例如40安培的MPPT充电控制器。此外还有电压值,但并不像PWM控制器,电压高 于电池组也可以充电。MPPT控制器 可以以低于电池组的电压充电并增大电流以弥补电能损耗。在小系统中,如果您 希望避免串联就不能采用高输入电压,大系统 中这样是被允许的。

请看以 下的控制器说明书


如之前那样,首先控制器可兼容12伏和24伏的电池组

第二,Tracer-4210RN型,额定电流为40安培

第三,太阳能 板最大输入电压为100伏。MPPT控制器可以接受100伏的输入电压。在接受100伏电压后,降压至12伏或24伏给电池供电。

以400瓦串联系统为例。4x 100瓦的太阳能板,开路电压为22.5伏。4个串联 连接的太阳能板4x 22.5=90伏,即控制器可接受电压。忽略冲击电流,一串面板只有5.29安培,如果控 制器是额定电流为40安培,我们为什么不能以(40/5.29=7.5)大于7块的面 板串来计算得到2800瓦的电能呢?为什么说明书规定为400瓦这一最大值?这需要 冲击电流来解释。

冲击电 流用系统总瓦数除以电池板电压来计算。2800总瓦数就会有2800/12=233安培,这一电 流会烧坏控制器。实际上我们以400/12=33安培。在此计 算中我们忽视掉了12伏电压下的安全系数1.25。更加普 遍且精确的冲击电压分解将在下一部分介绍。所以结果为400/14.2=28安培。为了安全考虑裕量28安培x 1.25=35安培。据此介绍,您可以 了解冲击电流是计算控制器容量的重要数据。


充电控制器类型

太阳能 板给电池组充电,您的控 制器可以调整电压等级至电池配适的等级。不同的 电压级代表了不同的充电等级。

平均充电电压:您或许会忽视的量。为了电池的使用寿命,平均每 二十天通过过充电来脱硫一次。在模型2.5.3的控制器中,平均电 压往往取决于电池类型。您可以 给控制器设定平均电压以适配相应的电池。

冲击充电电压:主要出 现于电池充电时。不同电 池类型具有不同冲击电压,您可以 配适控制器到此电压等级。

浮动充电电压:以保护电池过充。浮动充 电常取决于电池组容量。通过降 低电压电流以平衡电池自然放电,来给电池继续充电。

低压通断:仅在具 有负荷端的控制器上使用(下一部分介绍)。低压断 开为切断负荷时的电池电压。低压重 接为负荷重接时的电池电压。


其他参数

除了以 上提到的所有参数,有些控 制器还具有其他参数,下文将逐一介绍。

负荷端:负荷端 与控制器配合使交流负荷连接到控制器,而不连接到电池。指示符为模型2.5.4.1中电灯符号。也常用 来做为定时使用。作为照明使用时,请在无光条件下开启,有光条件下关段。

LED指示:指示符为模型2.5.4.3中的LED信号。为您指 示系统运转情况。绿灯为 太阳能板正常接入,且系统运转正常。

LCD液晶显示屏:标示为模型2.5.4.2LCD显示屏,可比LED灯更加 准确地显示系统的不同特征。这一控 制器可显示系统异常与电压电流的数值。值得注 意的只有价格更高的控制器才具有LCD 显示屏。