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控制器设计选型的优化

【摘要】:1)采用低损耗、长寿命的MOSFET场效应管作为控制器的主要开关器件。1)共负极控制方式,48V系列为共正极控制,多路太阳能电池方阵输入控制。表4-6大功率控制器的技术参数续表4.4.5.3 光伏控制器的选型式中 I 0——光伏控制器的控制电流,A;P 0——太阳能电池阵列的峰值功率,Wp;V——蓄电池的额定电压,V。

4.4.5.1 控制器的型号

如图4-18所示,控制器的型号命名由控制器的类型、输入电压额定值、输入电流额定值及安装使用方式组成。控制器类型见表4-2。安装使用方式见表4-3。

表4-2 符号和控制器类型对应表

表4-3 符号和控制器安装使用方式对应表

4.4.5.2 几种控制器产品实例

1.小功率控制器(图4-19)

图4-19 小功率控制器

(1)特点。

1)采用低损耗、长寿命的MOSFET场效应管作为控制器的主要开关器件。

2)单路负载输出,普通开关模式。

3)具有充电状态指示灯、电池电量指示灯,利用彩色指示灯的颜色显示系统的工作状态和蓄电池的剩余电量。

4)具有温度补偿功能。

5)壁挂式安装方式。

6)普通场合。

(2)充电模式。

采用快速充电和浮充充电的控制技术,充分利用太阳能给蓄电池充电。

(3)保护功能。

蓄电池和太阳能电池接反、蓄电池开路、蓄电池过充和过放、负载过压和过流、夜间防反充电。

几种小功率控制器的技术参数见表4-4。

表4-4 小功率控制器的技术参数

续表

2.路灯控制器

(1)特点。

1)采用低损耗、长寿命的MOSFET场效应管作为控制器的主要开关器件。

2)时控关断的定时时间可以通过功能设置按键编程设置。

3)定时时间可以设置为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h。

4)具有温度补偿功能。

5)壁挂式安装方式。

6)路灯场合负载。

(2)充电模式。

1)运用快速充电和浮充充电的控制技术,充分利用太阳能给蓄电池充电。

2)单路负载输出,两种工作模式可供选择,即光控开/光控关模式、光控开/时控关模式。

(3)保护功能。

蓄电池和太阳能电池接反、蓄电池开路、蓄电池过充和过放、负载过压和过流、夜间防反充电。

3.中功率控制器(图4-20)

图4-20 中功率控制器

(1)特点。

1)LCD显示功能:液晶显示屏通过数字和英文向用户显示系统的重要信息,如电池电压、充电电流和放电电流工作模式、系统参数、系统状态等。

2)自动/手动/夜间功能:可编程设定负载的控制方式为自动或手动方式。手动时,负载可手动开启或关闭。此时,夜间功能无效。当选择夜间功能时,控制器在白天关闭负载;检测到夜晚时,延迟一段时间后自动开启负载,定时时间到,又自动地关闭负载。延迟时间和定时时间可编程设定。

3)具有浮充电压的温度补偿功能。

(2)充电模式。

1)快速充电功能:电池电压低于一定值时,快速充电功能自动开始,控制器将提高电池的充电电压,当电池电压达到理想值时,开始快速充电倒计时程序,定时时间到,退出快速充电状态。因此,能充分地利用太阳能。

2)工作模式:普通充放电模式、光开时断模式、光开关断模式。

(3)保护功能。

蓄电池过充、过放、输出过载、过压、温度过高、蓄电池反接、PV反接等保护功能。

几种中功率控制器的技术参数见表4-5。

表4-5 中功率控制的技术参数

4.大功率控制器(图4-21)

(1)特点。

1)共负极控制方式,48V系列为共正极控制,多路太阳能电池方阵输入控制。

2)微电脑芯片智能控制,充放电各参数点可设定,适宜不同场合的要求。

3)各路充电压检测具有“回差”控制功能,可防止开关进入振荡状态。

4)控制电路与主电路完全隔离,具有极高的抗干扰能力。

5)采用LCD液晶显示屏,中英文菜单显示。

6)具有历史记录功能和密码保护功能。

7)具有电量(Ah)累计功能,包括光伏发电量、负载用电量、蓄电池电量的累计功能。

图4-21 大功率控制器

8)保护功能齐全,具有多种保护及告警功能。

9)具有RS485/232通信接口,便于远程遥信、遥控。

10)具有多种故障报警无源输出接点功能。

11)具有时钟显示功能。

12)具有温度补偿功能。

(2)选配功能。

1)油机或备用电源启动控制干接点功能。

2)时控光控功能:光开光断模式、光开时断模式、时钟控制和光开时断凌晨亮可任意选择。

3)可根据系统的防雷等级要求,提供专业的防雷器。

4)主要负载和次要负载的二次下电控制功能。

(3)充电模式。

采用阶梯式逐级限流充电模式,依据蓄电池组端电压的变化趋势自动控制太阳能电池方阵的依次接通或切离,实现蓄电池组的安全快速充电功能。

(4)保护功能。

具有太阳能电池阵列接反、夜间防反充电、蓄电池过充电、蓄电池过放电、过载、短路等保护和报警功能。

几种大功率控制器的技术参数见表4-6。

表4-6 大功率控制器的技术参数

续表

4.4.5.3 光伏控制器的选型

式中 I 0——光伏控制器的控制电流,A;

P 0——太阳能电池阵列的峰值功率,Wp

V——蓄电池的额定电压,V。

根据系统的电压和控制电流确定光伏控制器的规格型号,在高海拔地区,需要放大一定的裕量,降容使用。

【例4-7】 已知某光伏阵列的峰值功率为18900Wp,蓄电池组的额定电压为220V,试选择合适的光伏控制器。

解:根据式(4-13),得

I 0=P 0/V=18900/220=86A

可选SD220 100的控制器。