第八讲光伏控制器选型

光伏控制器的主要参数光伏控制器是太阳能发电系统中的重要组成部分，它承担着对光伏发电系统的监控、调节和保护等功能。

光伏控制器的主要参数包括额定电压、额定电流、最大电压、最大电流、充电方式和放电方式等。

额定电压是指光伏控制器能够承受的最大电压。

在太阳能发电系统中，太阳能电池板会将太阳能转化为电能，然后通过光伏控制器进行调节和管理。

光伏控制器的额定电压应该与太阳能电池板的输出电压匹配，以确保系统的正常运行。

额定电流是指光伏控制器能够承受的最大电流。

太阳能电池板在光照充足的情况下能够输出一定的电流，光伏控制器需要能够承受太阳能电池板的最大输出电流，以保证系统的正常运行。

最大电压是指光伏控制器能够承受的最大电压。

在太阳能发电系统中，由于天气、光照等因素的变化，太阳能电池板的输出电压会有所波动。

光伏控制器需要能够承受太阳能电池板输出电压的最大值，以保证系统的安全运行。

最大电流是指光伏控制器能够承受的最大电流。

太阳能电池板在强光照射下能够输出较大的电流，光伏控制器需要能够承受太阳能电池板输出电流的最大值，以保证系统的安全运行。

充电方式是指光伏控制器对电池进行充电的方式。

太阳能发电系统通常会使用蓄电池来存储电能，光伏控制器通过控制光伏电池板对蓄电池进行充电。

常见的充电方式有恒压充电、恒流充电等。

放电方式是指光伏控制器对蓄电池进行放电的方式。

当太阳能电池板无法提供足够的电能时，光伏控制器会通过放电来供电。

常见的放电方式有直接放电和逆变器放电等。

除了以上的主要参数外，光伏控制器还具有其他的功能。

例如，光伏控制器可以对太阳能电池板的输出功率进行跟踪和调节，以最大限度地提高光伏发电系统的效率。

光伏控制器还可以监测光伏发电系统的运行状态，如电池电压、电池温度等，并及时报警，以保证系统的安全运行。

光伏控制器是太阳能发电系统中不可或缺的部分。

通过对光伏控制器的主要参数进行了解和了解，可以更好地选择和使用光伏控制器，从而提高太阳能发电系统的效率和可靠性。

光伏电站设备选型标准光伏电站是利用光能将其转化为电能的设施，其核心设备是太阳能电池板。

然而，光伏电站不仅仅包含太阳能电池板，还需要一系列的辅助设备来确保光伏系统的高效运行和可靠性。

在进行光伏电站设备选型时，我们需要考虑一系列的因素和标准。

以下是一些相关参考内容。

1. 输出功率：光伏电站的输出功率是一个重要的指标。

输出功率直接关系到光伏电站的发电能力和收益。

因此，我们需要选取具有高效率的太阳能电池板来确保光伏电站的高出力。

2. 组件寿命和可靠性：光伏电站需要长期运行，因此组件的寿命和可靠性非常重要。

我们需要选择那些具有较长寿命和良好可靠性的太阳能电池板。

此外，其他辅助设备如逆变器、电池储能系统和传输线路等也需要具有高可靠性，以确保光伏电站的稳定运行。

3. 效率：选取高效的设备对于提高光伏电站的发电效率至关重要。

太阳能电池板的转换效率越高，光能转化为电能的效率就越高。

同样地，其他辅助设备的效率也应该尽可能高，以减少能量损失。

4. 逆变器效能：逆变器是光伏电站中的一个重要设备，负责将太阳能电池板产生的直流电转化为交流电。

逆变器的效能直接关系到光伏电站的发电效率和稳定性。

因此，我们需要选择具有高效能和稳定性的逆变器。

5. 环境影响：光伏电站应该能够对环境产生最小的负面影响。

在设备选型时，我们需要考虑各个设备的环境友好程度，例如，材料的可再生性、降解速率以及废弃物处理等。

6. 适应性：光伏电站设备应能适应各种场地环境、天气条件和电力需求。

设备应该具备防尘、防水、防腐蚀和耐候性等特性，能够在不同的气候和环境条件下保持较好的运行表现。

7. 维护和管理：光伏电站的设备需要进行定期维护和管理来保持其高效运行。

因此，我们需要选择易于维护和管理的设备，以减少维护成本和时间。

8. 价格和性价比：设备的价格是影响选型的一个重要考虑因素。

我们需要综合考虑设备的价格、性能和质量，以选择价格合理且性价比较高的设备。

综上所述，光伏电站设备的选型需要考虑输出功率、组件寿命和可靠性、效率、逆变器效能、环境影响、适应性、维护和管理以及价格和性价比等因素。

太阳能控制器的选择太阳能控制器：太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给负载供电的全自动控制设备。

太阳能控制器常用的有4个标称电压等级：12V、24V、48V、60V；另外大型的离网发电系统还会用到110V、220V、600V的控制器。

为什么要用控制器：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，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。

假设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。

保护模式：1、直充保护点电压：直充也叫急充，属于快速充电，一般都是在蓄电池电压较低的时候用大电流和相对高电压对蓄电池充电，但是，有个控制点，也叫保护点，当充电时蓄电池端电压高于这些保护值时，应停止直充。

直充保护点电压一般也是“过充保护点”电压，充电时蓄电池端电压不能高于这个保护点，否则会造成过充电，对蓄电池是有损害的。

2、均充控制点电压：直充结束后，蓄电池一般会被充放电控制器静置一段时间，让其电压自然下落，当下落到“恢复电压”值时，会进入均充状态。

为什么要设计均充？就是当直充完毕之后，可能会有个别电池“落后”〔端电压相对偏低〕，为了将这些个别分子拉回来，使所有的电池端电压具有均匀一致性，所以就要以高电压配以适中的电流再充那么一小会，可见所谓均充，也就是“均衡充电”。

光伏控制器的配置选型光伏控制器的配置选型要根据整个系统的各项技术指标并参考厂家提供的产品样本手册来确定。

一般要考虑下列几项技术指标：1、系统工作电压指太阳能发电系统中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造型确定，一般有12V、24V、48V、110V和220V等。

2、光伏控制器的额定输入电流和输入路数光伏控制器的额定输入电流取决于太阳能电池组件或方阵的输入电流，造型时光伏控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输入电流。

光伏控制器的输入路数要多于或等于太阳能电池方阵的设计输入路数。

小功率控制器一般只有一路太阳能电池方阵输入，大功率光伏控制器通常采用多路输入，每路输入的最大电流=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光伏控制器每路允许输入的最大电流值。

3、光伏控制器的额定负载电流也就是光伏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。

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光伏控制器的功能（1）高压（HVD）断开和恢复功能：控制器应具有输入高压断开和恢复连接的功能。

（2）欠压（LVG）告警和恢复功能：当蓄电池电压降到欠压告警点时，控制器应能自动发出声光告警信号。

（3）低压（LVD）断开和恢复功能：这种功能可防止蓄电池过放电。

通过一种继电器或电子开关连结负载，可在某给定低压点自动切断负载。

当电压升到安全运行范围时，负载将自动重新接入或要求手动重新接入。

有时，采用低压报警代替自动切断。

（4）保护功能：①防止任何负载短路的电路保护。

②防止充电控制器内部短路的电路保护。

③防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护。

④防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。

⑤在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。

（5）温度补偿功能：当蓄电池温度低于２５℃时，蓄电池应要求较高的充电电压，以便完成充电过程。

太阳能独立光伏发电系统的主要设备的选型1.太阳能蓄电池的选择因为太阳能光伏发电系统的输入能量随太阳辐射强度变化而变化，白天有太阳时辐射量大，夜间或雨天无太阳时辐射就没有。

所以一般需要配置蓄电池储能系统才能工作。

蓄电池一般有铅酸电池、Ni-cd蓄电池、Ni-H蓄电池等。

它们的容量的选择直接影响系统的可靠性以及系统的价格。

其容量的选择应遵循如下的原则：首先在能够满足晚间使用电能的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够满足连续阴雨天需要的电能。

蓄电池容量不宜选用过大，过大时使蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成投资浪费。

反之容量过小，造成过深的放电深度，同样会缩短蓄电池的寿命。

根据蓄电池组长期处于循环充放电状态，最好选择铅锑合金板栅的阀控式蓄电池组，因为这种合金板栅与活性物质有较好的结合力，循环充放电时不易变形，有较长的循环寿命。

蓄电池组的设计容量不一定是正好与生产厂家的标准规格，同时应考虑施工运输的局限，蓄电池组往往采用并联方式，根据技术规范要求，并联数量不超过6组。

同时还规定了蓄电池设计日放电深度不超过30%，最大放电深度不超过80%。

2.太阳能电池封装形式的选择目前太阳能电池封装形式主要有两种，层压式和滴胶式。

层压式工艺寿命长可保证太阳能电池工作25年以上，滴胶式虽然当时美观，但其工作寿命仅仅lq年。

因此，1W以下的小功率太阳能产品在没有过高要求的情况下，可以用滴胶封装。

对于使用年限有规定的太阳能光伏发电系统应使用层压的封装形式。

在使用中，太阳能电他开路或者短路都不会造成损坏，实际上人们也正是利用它的这个特性对系统蓄电池充放电进行控制的。

太阳能电池板方阵总功率1)方阵串联数确定根据蓄电池组的电压决定太阳能电池组的串联的数量。

如串联数量太少，太阳能电池方阵输出电压太低，不能满足蓄电池正常充电的需要，电池组具有输出电压而没有输出电流。

增加串联数使方阵I-V曲线的最佳工作点与蓄电池组的浮充电压相近，此时方阵能得到最大的功率输出。

电器负载预估⑴列出近似的日均电气负载消耗：AC日均负载：W*h/天DC日均负载：W*h/天⑵计算总的日均负载（逆变器的损失因数）( AC日均负载)÷（0.9逆变器效率）+ DC日均负载= 总日均负载（W*h/天）光伏方阵选型⑶计算所需的光伏方阵的功率（KW）（包括蓄电池损失、温度损失及混合系统损失的衰减因数）：每天的峰值日照小时数：（总的日均负载W*h/天）÷（每天的峰值日照小时数）÷（0.8蓄电池效率）÷（0.88光伏系统的温度损失）÷（0.85衰减因数）= 光伏系统功率⑷选择光伏组件：制造商：型号：STC功率等级：Voc: Vmp: Isc: Imp:PV方阵功率÷STC功率等级所需的组件数⑸方阵（所需的组件数）额定电压的调整因素：方阵额定电压：PV组件额定电压方阵额定电压÷PV组件额定电压= 串联的光伏组件数所需的组件数能否按应串联的组件数均分？如果能，那么该配置是能够与方阵的额定电压兼容的。

如果不能，那么将算得的所需组件数（步骤7）取整数部分（如果有后备电源的话也可以将取得的整数部分加1）再进行相除，直至能够整除为止。

最终所需的组件数生产商：型号：充电控制器选型⑹列出所使用的MPPT充电控制器（CC）的具体型号：制造商：型号：在蓄电池额定电压0下，可允许的最大方阵型号（CC功率等级）：可允许的最大光伏方阵的开路电压：最终所需的组件数×STC功率等级= 充电控制器（CC）必须能够通过的最大功率⑺计算系统所需要的总的控制器数量：CC必须允许通过的最大功率÷在蓄电池额定电压下，CC的功率等级= 所需的充电控制器数注释：检查所在地的低温条件，以确保光伏方阵的最大Voc不会超过充电控制器的最大Voc 等级（即“光伏方阵的最大允许开路电压”）。

如果我们所采用的是具有降压能力的充电控制器时，这一点显得尤为重要。

光伏控制器的配置选型光伏控制器的配置选型要根据整个系统的各项技术指标并参考厂家提供的产品样本手册来确定。

一般要考虑下列几项技术指标：1、系统工作电压指太阳能发电系统中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造型确定，一般有12V、24V、48V、110V和220V等。

2、光伏控制器的额定输入电流和输入路数光伏控制器的额定输入电流取决于太阳能电池组件或方阵的输入电流，造型时光伏控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输入电流。

光伏控制器的输入路数要多于或等于太阳能电池方阵的设计输入路数。

小功率控制器一般只有一路太阳能电池方阵输入，大功率光伏控制器通常采用多路输入，每路输入的最大电流=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光伏控制器每路允许输入的最大电流值。

3、光伏控制器的额定负载电流也就是光伏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。

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光伏控制器的功能（1）高压（HVD）断开和恢复功能：控制器应具有输入高压断开和恢复连接的功能。

（2）欠压（LVG）告警和恢复功能：当蓄电池电压降到欠压告警点时，控制器应能自动发出声光告警信号。

（3）低压（LVD）断开和恢复功能：这种功能可防止蓄电池过放电。

通过一种继电器或电子开关连结负载，可在某给定低压点自动切断负载。

当电压升到安全运行范围时，负载将自动重新接入或要求手动重新接入。

有时，采用低压报警代替自动切断。

（4）保护功能：①防止任何负载短路的电路保护。

②防止充电控制器内部短路的电路保护。

③防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护。

④防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。

⑤在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。

（5）温度补偿功能：当蓄电池温度低于２５℃时，蓄电池应要求较高的充电电压，以便完成充电过程。