光伏控制器技术指标综述
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光伏控制器技术指标综述
光伏控制器要根据系统功率、系统直流工作电压、电池方阵输入路数、蓄电池组数、负载状况以及用户的特殊要求等确定光伏控制器的类型。
在小型光伏发电系统中,控制器要用来保护储能蓄电池,一般小功率光伏发电系统采周单路脉冲宽度调制型控制器;在大、中型系统中,控制器须具有更多的保护和监测功能,使蓄电池充、放电控制器发展成系统的控制器,因而,大功率光伏发电系统采用多路输入型控制器或带有通信功能和远程监测控制功能的智能控制器。
随着控制器在控制原理和所使用元器件的进展,目前先进的系统控制器已经使用微处理器,实现软件编程选择在本系统中适用和有用的功能,抛弃多余的功能,否则不但增加成本,而且还增添出现故障的可能性。
控制器,因控制电路、控制方式不同而异,从设计和使用角度,按光伏电池方阵输入功率和负载功率的不同,可选配小功率型、中功率型、大功率型,或者专用控制器。
控制器选配的主要技术参数如下。
(1)系统工作电压
系统工作电压,也即额定工作电压,是指光伏发电系统中的蓄电池或蓄电池组的工作电压。
这个电压要根据直流负载的工作电压或交流逆变器的配置选型确定,一般为12V、24V,中、大功率控制器也有48V、110V、200V等。
(2)额定输入电流
控制器的额定输入电流取决于太阳电池组件或方阵的输出电流,选型时控制器的额定输入电流应等于或大于太阳电池组件或方阵的输出电流。
(3)最大充电电流
最大充电电流是指太阳电池组件或方阵输出酌最大电流。
根据功率大小分为5A、6A、8A. 10A、12A、15A、20A、30A、40A、50A、70A、100A、150A、200A、250A、300A等多种规格。
有些厂家用太阳电池组件最大功率来表示这一内容,间接体现最大充电电流这一技术参数。
(4)控制器的额定负载电流
也就是控制器输出到直流负载或逆变器的直流输出电流,该数据要满足负载或逆变器的输入要求。
(5)太阳电池方阵输入路数
控制器的输入路数要多于或等于太阳电池方阵的设计输入路数:小功率光伏控制器一般只有一路太阳电池方阵单路输入;大功率控制器通常采用多路输入,每路输入的最大电流一额定输入电流/输入路数,因此,各路电池方阵的输出电流应小于或等于控制器每路允许输入的最大电流值。
一般大功率光伏控制器可输入6路,最多的可接入12路、18路。
(6)电路自身损耗
控制器的电路自身损耗也是其主要技术参数之一,也叫空载损耗(静态电流)或最大自消耗电流。
为了降低控制器的损耗,提高光伏电源的转换效率,控制器的电路自身损耗要尽可能低。
控制器的最大自身损耗不得超过其额定充电电流的l%或0.4W。
根据电路不同自身损耗一般为5~20mA。
(7)蓄电池过充电保护电压(HVD)
蓄电池过充电保护电压也称充满断开或过压关断电压,一般可根据需要及蓄电池类型的不同,设定在14. 1~14. 5V (12V系统)、28. 2~29V (24V系统)和56. 4~58V (48V系统)之间,典型值分别为14. 4V、28. 8V相57. 6V。
蓄电池充电保护的关断恢复电压(HVR) 一般设定为13.1~13. 4V(12V系统)、26.2~26. 8V (24V系统)和52.4~53. 6V(48V 系统)之间,典型值分别为13. 2V、26. 4V和52. 8V。
(8)蓄电池的过放电保护电压(LVD)
蓄电池的过放电保护电压也称欠压断开或欠压关断电压,一般可根据需要及蓄电池类型不同,设定在10. 8~11. 4V (12V系统)、21. 6~22. 8V (24V系统)和43. 2~45. 6V (48V 系统)之间,典型值分别为11. lV、22. 2V和44. 4V。
蓄电池过放电保护的关断恢复电压(LVR) 一般设定为12. 1~12. 6V (12V系统)、24. 2~25. 2V (24V系统)和48. 4~50. 4V (48V系统)之间,典型值分别为12. 4V、24. 8V和49. 6V。
(9)蓄电池充电浮充电压
蓄电池的充电浮充电压一般为13. 7V (12V系统)、27. 4V (24V系统)和54. 8V (48V 系统)。
(10)温度补偿
控制器一般都具有温度补偿功能,以适应不同的环境工作温度,为蓄电池设置更为合理的充电电压。
控制器的温度补偿系数应满足蓄电池的技术要求,其温度补偿值一般为-20~-40mV/℃。
(11)工作环境温度
控制器的使用或工作环境温度范围随厂家不同一般在- 20~+50℃之间。
(12)其他保护功能
①控制器输入、输出短路保护功能。
控制器的输入、输出电路都要具有短路保护电路,提供保护功能。
②防反充保护功能。
控制器要具有防止蓄电池向太阳电池反向充电的保护功能。
③极性反接保护功能。
太阳电池组件或蓄电池接入控制器,当极性接反时,控制器要具有保护电路的功能。
④防雷击保护功能。
控制器输入端应具有防雷击的保护功能,避雷器的类型和额定值应能确保吸收预期的冲击能量。
⑤耐冲击电压和冲击电流保护。
在控制器的太阳电池输入端施加1.25倍的标称电压持续th,控制器不应该损坏。
将控制器充电回路电流达到标称电流的1.25倍并持续1h,控制器也不应损坏。
除上述主要技术数据要满足设计要求以外,使用环境温度、海拔高度、防护等级和外形尺寸等参数以及生产厂家和品牌也是控制器配置选型时要考虑的因素。