太阳能充电控制器原理图之经典

pwm太阳能控制器原理太阳能控制器是太阳能电池板与电池之间的接口设备，它的主要功能是控制太阳能电池板对电池的充电过程，以保护电池免受过充电或过放电的损害。

pwm太阳能控制器是一种常见的太阳能控制器，它采用了脉宽调制（Pulse Width Modulation）的工作原理。

pwm太阳能控制器通过控制充电电流的开关频率和占空比来实现对电池的恒流充电。

当太阳能电池板的输出电压高于电池的充电电压时，pwm控制器会将电池与太阳能电池板之间的连接断开，防止过充电。

当太阳能电池板的输出电压低于电池的充电电压时，pwm控制器会将电池与太阳能电池板之间的连接闭合，实现充电。

具体来说，pwm太阳能控制器通过一个内部的pwm调制器来生成一个固定频率的方波信号，这个方波信号的占空比则通过控制器内部的电路进行调整。

当太阳能电池板的输出电压高于电池的充电电压时，pwm控制器会将方波信号的占空比调整为0，使得电池与太阳能电池板之间的连接断开，停止充电。

当太阳能电池板的输出电压低于电池的充电电压时，pwm控制器会将方波信号的占空比调整为100%，使得电池与太阳能电池板之间的连接闭合，实现充电。

在太阳能电池板的输出电压与电池的充电电压之间，pwm控制器会通过调整方波信号的占空比来控制充电电流的大小，从而实现对电池的恒流充电。

pwm太阳能控制器还具有其他一些功能，比如过压保护、过放电保护和过流保护等。

过压保护可以防止充电电压超过设定值，避免电池过充电；过放电保护可以防止电池电压低于设定值，避免电池过放电；过流保护可以防止充电电流超过设定值，保护电池和太阳能电池板。

总结起来，pwm太阳能控制器通过控制充电电流的开关频率和占空比来控制太阳能电池板对电池的充电，实现对电池的恒流充电。

它的工作原理是通过调整方波信号的占空比来控制充电电流的大小，从而达到保护电池的目的。

此外，pwm太阳能控制器还具有过压保护、过放电保护和过流保护等功能，以确保电池的安全运行和延长电池的使用寿命。

太阳能充电控制器的三组电路说明「奥林斯科技」
太阳能充电控制器能根据蓄电池的电压高低调节充电电流的大小，并决定是否向负载供电，实现以下目标。

1．经常保持蓄电池处在饱满状态。

2．防止蓄电池过度充电。

3．防止蓄电池过度放电。

4．防止夜间蓄电池向太阳能板反向充电。

太阳能控制器由切换电路、充电电路、放电电路三部分组成。

一、切换电路
太阳能电池接在常闭触点，继电器线圈受三极管Q2控制，当太阳能电池受光照时，Q1导通而02截止，使得继电器线圈绝大部分时间不耗电。

在太阳能电池不受光照时，Q1截止而Q2导通，交流电经常开触点送出。

二、充电电路
由UC33906和一些附属元件共同组成了"双电平浮充充电器"。

太阳电池的输入电压加入后．利用电阻R，检测出电流的大小，再利用R2、R3、R4、R5、R6检测蓄电池的工作参数，经过内部电路分忻．进而通过 Q3对输出电压、电流进行控制。

Rs取值为0.025Ω，充电电流最大为10A，根据蓄电池的容量大小．可改变R，以改变充电电流。

三、放电电路
用LM2903接成双迟滞电压比较器，可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。

R10、RPl、RP2、LJ2B、Q4、Q5和K2组成过放电压检测比较控制电路。

电位器RPl、RP2起设定过放电压的作用。

文章相关关键词：太阳能控制器
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太阳能控制器工作原理实验一、实验目的（1）了解太阳能充电控制器的工作原理； （2）认识太阳能电池板是如何给蓄电池充电； （3）掌握太阳能充电控制器的工作模式； 二、实验仪器1、太阳能电池板2、光源3、HBSC5I 太阳能充电控制器4、蓄电池5、电压表6、电流表7、连接线8、LED 灯 三、实验原理太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。

在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。

1. 太阳能控制器原理图3 太阳能工作原理图主要是通过MCU 电脑主控器来对整个充电控制器来进行控制。

它可以实时的监测光电池电压和蓄电池电压，以及工作环境的温度。

然后再发出MOSFET 功率开关管的PWM 驱动信号，对开关管的通断实施控制。

它可以实现防止过充、过放、短路过载保护、反接保护、雷电保护以及温度补偿功能。

2. 太阳能充电控制器使用说明充电及超压指示：当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯出现绿色闪烁时，说明系统过电压，蓄电池开路，检查蓄电池是否连接可靠，或充电电路损坏。

充电过程使用了PWM 方式，如果发生过放动作，充电先要达到提升充电电压并保持10分钟，而后降到直充电压保持10分钟，以激活蓄电池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压。

如果没有发生过放，将不会有提升充电方式，以防止蓄电池失水。

这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。

蓄电池状态指示：蓄电池电压在正常范围时，状态指示灯为绿色常亮；充满后状态指示灯为绿色慢闪；当电池电压降到欠压时状态指示灯变为橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压时，状态指示灯变为红色，此时控制器将直接关闭输出，提醒用户及时补充电能。

当电池电压恢复到正常工作范围内时，将自动使输出开通，状态指示灯变为绿色。

负载指示：当负载开通时，负载指示灯常亮。

如果负载电流超过了控制器1.25倍的额定电流60秒时，或负载电流超过控制器1.5倍的额定电流5秒时，指示灯为红色慢闪，表示过载，控制器将关闭输出。

河北pwm太阳能充电控制器工作原理
PWM太阳能充电控制器是一种用于太阳能充电系统中的控制器。

其工作原理是利用PWM技术（脉宽调制技术）来控制太阳能电池板的输出功率，以达到最佳的充电效果。

PWM太阳能充电控制器有多种工作模式，包括充电模式、放电模式、过载保护模式和过放电保护模式等。

在充电模式下，控制器会根据电池电压和充电电流来调节太阳能电池板的输出功率，以保证电池的正常充电并避免过充。

在放电模式下，控制器会根据电池电压和负载电流来调节太阳能电池板的输出功率，以保证负载正常工作并避免过放电。

此外，PWM太阳能充电控制器还具有过载保护和过放电保护功能。

当负载电流超出控制器的额定值时，控制器会自动切断太阳能电池板的输出，避免过载损坏电池和负载。

当电池电压超出控制器的额定值时，控制器会自动切断负载电路，避免过放电损坏电池。

综上所述，PWM太阳能充电控制器通过PWM技术和多种工作模式来控制太阳能充电系统的输出功率和保护电池和负载，是太阳能充电系统中不可缺少的重要组成部分。

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河北pwm太阳能充电控制器工作原理
河北PWM太阳能充电控制器是一种用于太阳能充电系统的电子设备，其主要功能是控制太阳能电池板的输出电压和电流，以保证电池的安全充电和延长电池的使用寿命。

该控制器采用PWM（脉宽调制）技术，通过对太阳能电池板输出电压和电流进行调节，使其始终保持在最佳充电状态。

具体来说，当太阳能电池板输出电压低于电池需要的电压时，控制器会增加输出电压，以保证电池能够充满电；当太阳能电池板输出电压高于电池需要的电压时，控制器会减少输出电压，以避免电池过充而损坏。

该控制器还具有过充保护、过放保护、短路保护等多种保护功能，可以有效地保护太阳能电池板和电池不受损坏。

河北PWM太阳能充电控制器是一种高效、可靠的太阳能充电系统控制设备，其采用PWM技术，可以精确地控制太阳能电池板的输出电压和电流，保证电池的安全充电和延长电池的使用寿命。

同时，该控制器还具有多种保护功能，可以有效地保护太阳能电池板和电池不受损坏。

太阳能热水器控制器原理图家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。

本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。

一、系统结构太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。

在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。

水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。

进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。

系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。

水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。

二控制系统组成太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。

整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。

对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。

水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。

上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。

太阳能充电器——电子科技制作案例这里介绍一种外出携带方便的太阳能充电器，其最大特点在于：不仅能够在太阳光照的环境下，直接为手机等电器充电，而且还能够将太阳能电池板产生的电能“储存”起来，在无光照的情况下为手机等电器充电。

弄懂工作原理太阳能充电器的电路如图12-1所示，它由太阳能电池板BP、“储电”用锂聚合物电池G和直流5V升压模块A等组成。

图12-1 太阳能充电器电路图当太阳光照射到太阳能电池板BP上时，BP表面即发生光伏效应，其两端输出一定功率的电能，通过隔离二极管VD1后，给锂聚合物电池G充电。

这里设置G的作用是“储存”BP所产生的电能，如同“蓄水池”功能一般，既可在向手机等用电器具充电时稳定输出电压、提高输出电流，又可在无光照情况下提供应急充电。

由于G的标称电压是3.7V，即使充满电后最高电压也就4.2V，并不能直接输出所需要的5V稳定直流电进行对外充电，所以电路中必不可少地采用了一个直流5V升压模块。

闭合充电开关SA，作为充电指示灯的发光二极管VD2点亮；与此同时，锂聚合物电池G（包括太阳能电池板BP）输出的直流电，经5V升压模块处理后，通过标准USB电源插口输出稳定的直流5V电压，可对手机等用电器具进行充电。

电路中，VD1作为隔离二极管，其作用是防止锂聚合物电池G对太阳能电池板BP反向放电（无光照时）。

由于VD1采用了管压降仅为0.2V（实测）的肖特基二极管，故可有效降低对太阳能电池板BP 输出电压的折损。

R为发光二极管VD2的限流电阻器，其阻值大小影响VD2的发光亮度。

准备好元器件本制作仅用了8个元器件，采购清单见表12。

表12 元器件清单续表制作与使用整个太阳能充电器的电路全部焊装在一个尺寸约为110mm×75mm ×15mm的塑料小盒内，如图12-2所示。

盒面板为太阳能电池板BP开出感光窗口，盒侧面适当位置处分别为发光二极管VD2开出管帽伸出孔、为USB插口和充电开关SA开出安装孔。

太阳能控制器工作原理2007-04-20 17:01产品原理太阳能电池板属于光伏设备（主要部分为半导体材料），它经过光线照射后发生光电效应产生电流。

由于材料和光线所具有的属性和局限性，其生成的电流也是具有波动性的曲线，如果将所生成的电流直接充入蓄电池内或直接给负载供电，则容易造成蓄电池和负载的损坏，严重减小了他们的寿命。

因此我们必须把电流先送入太阳能控制器，采用一系列专用芯片电路对其进行数字化调节，并加入多级充放电保护，同时采用我公司独有的控制技术“自适应三阶段充电模式（图１）”，确保电池和负载的运行安全和使用寿命。

对负载供电时，也是让蓄电池的电流先流入太阳能控制器，经过它的调节后，再把电流送入负载。

这样做的目的：一是为了稳定放电电流；二是为了保证蓄电池不被过放电；三是可对负载和蓄电池进行一系列的监测保护。

若要使用交流用电设备，还需要在负载前加入逆变器逆变为交流。

本控制器完全按照国家工业标准所规定内容而研发设计，其涉及内容请参阅《GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》及其它相关资料。

产品特点我们生产的各型号太阳能控制器，均具有数字电路控制的自适应式三阶段充电模式，析气调节、超压和过流保护等功能，能有效地保证太阳能供电系统更安全、更稳定、更长久地运行。

1、自适应式三阶段充电模式蓄电池性能的劣态化，除正常的寿命老化所至外，主要是两种原因：一是充电电压过高而造成的内部析气和失水；二是充电电压过低或充电不足而造成极板硫酸盐化。

所以蓄电池的充电，必须进行超限保护，智能化的分三个阶段（恒流限压，恒压减流和涓流，见图一）来进行，并且根据新旧电池的不同自动设定三个阶段的充电时长，自动用相应的充电模式充电，避免蓄电池出现供电故障，达到安全，有效，满容量的充电效果。

2、充电保护电池电压超过了终值充电电压时，电池就会产生氢气和氧气并打开阀门放气。

大量的析气必将导致电解液的失水损失。

更何况电池即使达到终值充电电压，电池也不可能完全充满，因此充电电流不应被切断。

简易太阳能充放电控制器原理图一、电路结构电路如附图所示。

双电压比较器LM393两个反相输入端②脚和⑥脚连接在一起，并由稳压管ZD1提供6.2V的基准电压做比较电压，两个输出端①脚和⑦脚分别接反馈电阻，将部分输出信号反馈到同相输入端③脚和⑤脚，这样就把双电压比较器变成了双迟滞电压比较器，可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。

R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1组成过充电压检测比较控制电路；R3、RP2、C2、A2、Q3、Q4和J2组成过放电压检测比较控制电路。

电位器RP1和RP2起调节设定过充、过放电压的作用。

可调三端稳压器LM371提供给LM393稳定的８Ｖ工作电压。

被充电电池为12V65Ah全密封免维护铅酸蓄电池；太阳电池用一块40W硅太阳电池组件，在标准光照下输出17V、2.3A左右的直流工作电压和电流；D1是防反充二极管，防止硅太阳电池在太阳光较弱时成为耗电器。

二、工作原理当太阳光照射的时候，硅太阳电池组件产生的直流电流经过Ｊ１－１常闭触点和Ｒ１，使ＬＥＤ１发光，等待对蓄电池进行充电；Ｋ闭合，三端稳压器输出８Ｖ电压，电路开始工作，过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路同时对蓄电池端电压进行检测比较。

当蓄电池端电压小于预先设定的过充电压值时，Ａ１的⑥脚电位高于⑤脚电位，⑦脚输出低电位使Ｑ１截止，Ｑ２导通，ＬＥＤ２发光指示充电，Ｊ１动作，其接点Ｊ１－１转换位置，硅太阳电池组件通过Ｄ１对蓄电池充电。

蓄电池逐渐被充满，当其端电压大于预先设定的过充电压值时，Ａ１的⑥脚电位低于⑤脚电位，⑦脚输出高电位使Ｑ１导通，Ｑ２截止，ＬＥＤ２熄灭，Ｊ１释放，Ｊ１－１断开充电回路，ＬＥＤ１发光，指示停止充电。

当蓄电池端电压大于预先设定的过放电压值时，Ａ２的③脚电位高于②脚电位，①脚输出高电位使Ｑ３导通，Ｑ４截止，ＬＥＤ３熄灭，Ｊ２释放。

其常闭触点Ｊ２－１闭合，ＬＥＤ４发光，指示负载工作正常；蓄电池对负载放电时端电压会逐渐降低，当端电压降低到小于预先设定的过放电压值时，Ａ２的③脚电位低于②脚电位，①脚输出低电位使Ｑ３截止，Ｑ４导通，ＬＥＤ３发光指示过放电，Ｊ２动作，其接点Ｊ２－１断开，正常指示灯ＬＥＤ４熄灭。

基于PWM的太阳能充电控制系统在独立太阳能发电系统中，为了降低成本、提高效率和可靠性，既要使光伏电池输出最大功率，又要使蓄电池正确充放电，同时还要最大限度地利用所发电能。

在目前的光伏系统中，这三者的实现存在矛盾，通常只能兼顾一个方面，例如只追踪光伏电池最大功率点将会放弃蓄电池的最佳充放电，从而限制了系统的效率和寿命。

因此我们在选择充电方法时应综合考虑各种因素、使用场合等来设计性能优良的充电控制器。

1 充电控制器原理本文所设计的充电控制器采用了斩波式PWM原理，分两个阶段，第一阶段为快充阶段，第二阶段为PWM 阶段(慢充阶段)。

图1所示电路采用斩波式PWM 充电原理，检测蓄电池的充电端电压，将检测得到的蓄电池端电压与给定点电压比较，若小于给定电压，斩波器全通，迅速给蓄电池充电; 当蓄电池的电压大于给定电压时，则根据比例调整功率管的占空比，充电进入慢充阶段，改善充电特性，防止过充。

2 充电电路的设计充电控制的开关管(斩波管)选用POWER MOFFETIRF4905。

此管是P 沟道的MOFFET 管，具有小导通电阻，RON=20mΩ，最大通态电流ID=74A (条件温度25℃，VGS=-10V)，开关速度快，具有很好的开关性能。

当此管栅源电压VGS<-8.0V 时，此管作为开关管就有很好的开关性能。

又因为此管为P 沟道，很容易把基准电压选在一个点上，则系统的可靠性会得到较大提高。

(1)IRF4905 MOFFET 管的驱动电路的设计在图2所示电路原理图中，MBR2060 是肖特基二极管，其中正向导通压降为0.3V，最大导通电流为20A，完全满足系统要求。

此二极管的作用是防反充，也就是当蓄电池电压高于太阳电池电压时，二极管截止，防止了蓄电池向太阳电池反充电。

D52 是一个防止蓄电池正负极性反接的保护二极管，即当蓄电池反接时，D52正向导通，电流很大，熔断丝即可烧断，电路断开，从而保护了控制器和蓄电池，提高了系统的可靠性。

太阳能热水器控制器原理图家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。

本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。

一、系统结构太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。

在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。

水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。

进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。

系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。

水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。

二控制系统组成太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。

整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。

对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。

水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。

上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。

太阳能电池充电器电路图太阳能电池充电器电路太阳能稳压电源电路图太阳能稳压电源电路图太阳能充电器电路图太阳能充电器电路太阳能电池快速充电器电路图太阳能电池快速充电器电路图太阳能电池并联充电器电路图太阳能电池并联充电器电路图太阳能控制电路如图所示，双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器，参考电压为VDD(+12V)的1／2。

光敏电阻RT1、RT2与电位器RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路，该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。

如下图所示，将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧，RT4和RT2安装在另一侧。

当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时，RP1和RP2的中心点电压不变。

如果只有RT1、RT3受太阳光照射，RT1的内阻减小，LM358的3脚电位升高，1脚输出高电平，三极管VT1饱和导通，继电器K1导通，其转换触点3与触点1闭合，同时RT3内阻减小，LM358的5脚电位下降，K2不动作，其转换触点3与静触点2闭合，电机M正转；同理，如果只有RT2、RT4受太阳光照射，继电器K2导通，K1断开，电机M反转。

当转到垂直遮阳板两侧面的光照度相同时，继电器K1、K2都导通，电机M才停转。

在太阳不停地偏移过程中，垂直遮阳板两侧光照度的强弱不断地交替变化，电机M转-停、转-停，使太阳能接收装置始终面朝太阳。

4只光敏电阻这样交叉安排的优点是：LM358的3脚电位升高时，5脚电位则降低，LM358的5脚电位升高时，3脚电位则降低，可使电机的正反转工作既干脆又可靠。

可直接用安装电路板的外壳兼作垂直遮阳板，避免将光敏电阻RT2、RT3引至蔽阴处的麻烦。

使用该装置，不必担心第二天早晨它能否自动返回。

早晨太阳升起时，垂直遮阳板两侧的光照度不可能正好相等，这样，上述控制电路就会控制电机，从而驱动接收装置向东旋转，直至太阳能接收装置对准太阳为。