光伏控制器

光伏控制器

 

      光伏控制器利用太阳能电池将太阳能转化为电能并贮存于电池内部,可为牧区、边防、海岛提供照明,也可作为移动通信基站、微波站等的直流电源。控制器是有效控制太阳能发出的电向蓄电池充电,蓄电池向负载放电,使蓄电池在安全工作电压、电流范围内工作的装置。它的控制性能直接影响蓄电池使用寿命和系统效率。


                               PWM和MPPT控制器的区别

    在一个独立的离网光伏系统中,太阳能充电控制器是必不可缺的。经过多年的发展,脉宽调制(PWM)

型充电控制器的技术已经非常成熟,用来保护蓄电池过充过放,延长蓄电池寿命;但是我们发现,在实际

案例中,光伏电站在运行之后的发电量往往都会低于建造当初的设计值,这不仅造成系统的浪费,更是为

应用带来了很多不便。如何解决这个问题,就大家带来了一个挑战:有的可能会通过设计更大的太阳能板

来提高发电量,可是这样的结果,必然会更大地增加系统成本。有没有一种方法在不增加系统成本的前提

下来提高发电量呢?那么,MPPT控制器无疑是一个很好的选择。


   所谓的MPPT,即,Maximum Power Point Tracking,也就是最大功率点跟踪。


   最大功率点跟踪控制器,就是在控制器中设计了一个能够进行智能运算并实施随时跟踪的装置来实现

实时监控太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),通过输出最高点的电能,使系统以最高的

效率对蓄电池充电。

 

带有最大功率点跟踪装置的太阳能充电控制器与传统的太阳能充电控制器有何区别和优势呢?


    我们知道,要想给蓄电池充电,太阳能电池板的输出电压必须高于蓄电池的当前电压,如果太阳能电

池板的电压低于蓄电池的电压,输出电流就会接近0。而且,太阳能板的输出不是固定的,而是随着辐射

强度,环境温度等各种条件变化的曲线,而能否让太阳能板始终工作在IV曲线的最大值上,则体现出设计

者不同的水平和能力。


    而传统的太阳能充电控制器其工作参数是设定了的,它以设定的参数方式(或以恒压,或以恒流)来

进行太阳能板的电量转移,不会根据周围环境的变化而改变;而太阳辐射度,周围的温度,湿度这些自然

环境却是每时每刻都在发生着变化;所以,以固定的方式给转换太阳能板的能量,一方面容易造成蓄电池

永远处于充不满状态,另一方面在天气好时不能充分利用太阳能板,造成浪费。


    我们知道,一个独立的光伏系统中,太阳能板和蓄电池的投入成本占到整个系统的80%—90%,控制器

只占到5%-10%,而如果设计选型合理,占系统5%投入成本的控制器能够以四两拨千斤之力来优化系统。


    我们用的一个实际的案例,能够更清楚直观的看到MPPT控制器带来的好处:一个使用传统型充电控制

器安装容量为1000W太阳能板的系统中,若是换为MPPT型的控制器,在同样负载,同样蓄电池状态下,只

需要安装700W的太阳能板就能够达到用电设备的需求,这样,按照目前太阳能板的市场价格RMB5/W来计

算的话,系统中太阳能板的成本投入可以直降RMB1500!依次类推,在更大型的离网系统中,其所能节省

的成本就更多了,包括电池板本身的采购成本,其占地面积,系统缆线等等……


    另外,目前市场上还有很多非晶硅的太阳能电池板,这类电池板的一个突出特点就是开路电压高,电

流小,这样在实际应用中,使用传统的控制器,包括恒流控制器,就会以很低的效率转换电池板能量,造

成蓄电池的长期充不满电,欠压严重,从而损坏或缩短蓄电池的使用寿命;对电池板电能的浪费就更不用

说了。最大功率点跟踪控制器就能够很好的规避这些实际应用中的缺陷,从而提高系统性能。