【文章內容簡介】 年太陽電池板傾斜面總輻射量Cal/cm22070003年1000峰瓦太陽電池發(fā)電量KWh2401(總輻射量*)4日1000峰瓦太陽電池發(fā)電量WpHr(年發(fā)電量/365天)5系統(tǒng)電壓(DC)V48根據電路系統(tǒng)要求決定系統(tǒng)電壓大小6組件峰值電壓V根據組件具體情況填寫電壓大小7組件峰值電流A2根據組件具體情況填寫電流大小8組件峰值功率Wp38根據組件具體情況填寫Wp大小9組件串聯個4視系統(tǒng)電壓大小決定串聯個數10負荷容量W100011負荷平均每天工作時間小時2412日負荷消耗Wh電量Wh24000(負荷容量W*負荷日工作時間)13逆變器效率%1無逆變器14日負荷消耗Ah電量Ah日負荷消費電量W/系統(tǒng)電壓/逆變效率15需要太陽電池的電流量A日負荷Ah/日WpHr/充電效率*PV綜合損失率16需要太陽電池組件的并聯數個50需要太陽電池的電流量/組件峰值電流17需要太陽電池組件功率Wp758118蓄電池電壓V4819最長陰雨天天數320蓄電池放電深度%21需要的蓄電池容量Ah187522選定蓄電池容量Ah200048V/2000Ah 23選定蓄電池容量Wh9600024系統(tǒng)蓄電池單價元/Wh25系統(tǒng)蓄電池價格元11520026系統(tǒng)太陽電池單價元/Wp45含支架27系統(tǒng)太陽電池費用元34116128控制器價格元20000輸入12路每路20A， 輸出2路每路20A29逆變器價格元30其他元31合計元47636132三．光伏電源充放電控制器：1．控制器的功能：（1） 高壓（HVD）斷開和恢復功能：控制器應具有輸入高壓斷開和恢復連接的功能。（2） 欠壓（LVG）告警和恢復功能：當蓄電池電壓降到欠壓告警點時，控制器應能自動發(fā)出聲光告警信號。（3） 低壓（LVD）斷開和恢復功能：這種功能可防止蓄電池過放電。通過一種繼電器或電子開關連結負載，可在某給定低壓點自動切斷負載。當電壓升到安全運行范圍時，負載將自動重新接入或要求手動重新接入。有時，采用低壓報警代替自動切斷。（4）保護功能： ① 防止任何負載短路的電路保護。 ② 防止充電控制器內部短路的電路保護。 ③ 防止夜間蓄電池通過太陽電池組件反向放電保護。 ④ 防止負載、太陽電池組件或蓄電池極性反接的電路保護。 ⑤ 在多雷區(qū)防止由于雷擊引起的擊穿保護。 （5）溫度補償功能：當蓄電池溫度低于２５℃時，蓄電池應要求較高的充電電壓，以便完成充電過程。相反，高于該溫度蓄電池要求充電電壓較低。 通常鉛酸蓄電池的溫度補賞系數為 －5mv/186。C/CELL 。2．控制器的基本技術參數：（1） 太陽電池輸入路數：1――12路（2） 最大充電電流：（3） 最大放電電流：（4） 控制器最大自身耗電不得超過其額定充電電流的1%（5）通過控制器的電壓降不得超過系統(tǒng)額定電壓的5%（6）輸入輸出開關器件：繼電器或MOSFET模塊（7）箱體結構：臺式、壁掛式、柜式（8）工作溫度范圍：－15176。C — ＋55 ℃（9）環(huán)境濕度：90％3．控制器的分類：　 光伏充電控制器基本上可分為五種類型：并聯型、串聯型、脈寬調制型、智能型和最大功率跟蹤型。（1〕 并聯型控制器： 當蓄電池充滿時，利用電子部件把光伏陣列的輸出分流到內部并聯電阻器或功率模塊上去，然后以熱的形式消耗掉。因為這種方式消耗熱能，所以一般用于小型、低功率系統(tǒng)，例如電壓在１２伏、２０安以內的系統(tǒng)。這類控制器很可靠，沒有如繼電器之類的機械部件。（2〕 串聯型控制器： 利用機械繼電器控制充電過程，并在夜間切斷光伏陣列。它一般用于較高功率系統(tǒng)，繼電器的容量決定充電控制器的功率等級。比較容易制造連續(xù)通電電流在４５安以上的串聯控制器。（3〕 脈寬調制型控制器：它以PWM脈沖方式開關光伏陣列的輸入。當蓄電池趨向充滿時，脈沖的頻率和時間縮短。按照美國桑地亞國家實驗室的研究，這種充電過程形成較完整的充電狀態(tài)，它能增加光伏系統(tǒng)中蓄電池的總循環(huán)壽命。（4〕 智能型控制器： 采用帶CPU的單片機（如 Intel公司的MCS51系列或Microchip公司PIC系列）對光伏電源系統(tǒng)的運行參數進行高速實時采集，并按照一定的控制規(guī)律由軟件程序對單路或多路光伏陣列進行切離/接通控制。對中、大型光伏電源系統(tǒng)，還可通過單片機的RS232接口配合MODEM調制解調器進行遠距離控制。（5〕 最大功率跟蹤型控制器：　將太陽電池的電壓U和電流I檢測后相乘得到功率P，然后判斷太陽電池此時的輸出功率是否達到最大，若不在最大功率點運行，則調整脈寬，調制輸出占空比D，改變充電電流，再次進行實時采樣，并作出是否改變占空比的判斷，通過這樣尋優(yōu)過程可保證太陽電池始終運行在最大功率點，以充分利用太陽電池方陣的輸出能量。同時采用PWM調制方式，使充電電流成為脈沖電流，以減少蓄電池的極化，提高充電效率。4．控制器的基本電路和工作原理：⑴ 單路并聯型充放電控制器：并聯型充放電控制器充電回路中的開關器件T1是并聯在太陽電池方陣的輸出端，當蓄電池電壓大于“充滿切離電壓”時，開關器件T1導通，同時二極管D1截止，則太陽電池方陣的輸出電流直接通過T1短路泄放，不再對蓄電池進行充電，從而保證蓄電池不會出現過充電，起到“過充電保護”作用。D1為防“反充電二極管”，只有當太陽電池方陣輸出電壓大于蓄電池電壓時，D1才能導通，反之D1截止，從而保證夜晚或陰雨天氣時不會出現蓄電池向太陽電池方陣反向充電，起到“放反向充電保護”作用。開關器件T2為蓄電池放電開關，當負載電流大于額定電流出現過載或負載短路時，T2關斷，起到“輸出過載保護”和“輸出短路保護”作用。同時，當蓄電池電壓小于“過放電壓”時，T2也關斷，進行“過放電保護”。D2為“防反接二極管”，當蓄電池極性接反時，D2導通使蓄電池通過D2短路放電，產生很大電流快速將保險絲BX燒斷，起到“防蓄電池反接保護”作用。檢測控制電路隨時對蓄電池電壓進行檢測，當電壓大于“充滿切離電壓”時使T1導通進行“過充電保護”； 當電壓小于“過放電壓”時使T2關斷進行“過放電保護”。⑵ 串聯型充放電控制器：串聯型充放電控制器和并聯型充放電控制器電路結構相似，唯一區(qū)別在于開關器件T1的接法不同，并聯型T1并聯在太陽電池方陣輸出端，而串聯型T1是串聯在充電回路中。當蓄電池電壓大于“充滿切離電壓”時，T1關斷，使太陽電池不再對蓄電池進行充電，起到“過充電保護”作用。其它元件的作用和串聯型充放電控制器相同，不再贅述。3．檢測控制電路的組成和工作原理：檢測控制電路包括過壓檢測控制和欠壓檢測控制兩部分。檢測控制電路是由帶回差控制的運算放大器組成。A1為過壓檢測控制電路，A1的同相輸入端由W1提供對應“過壓切離”的基準電壓，而反相輸入端接被測蓄電池，當蓄電池電壓大于“過壓切離電壓”時，A1輸出端G1為低電平，關斷開關器件T1，切斷充電回路，起到過壓保護作用。當過壓保護后蓄電池電壓又下降至小于“過壓恢復電壓”時，A1的反相輸入電位小于同相輸入電位，則其輸出端G1由低電平跳變至高電平，開關器件T1由關斷變導通，重新接通充電回路。“過壓切離門限”和“過壓恢復門限”由W1和R1配合調整。A2為欠壓檢測控制電路，其反相端接由W2提供的欠壓基準電壓，同相端接蓄電池電壓（和過壓檢測控制電路相反），當蓄電池電壓小于“欠壓門限電平”時，A2輸出端G2為低電平，開關器件T2關斷，切斷控制器的輸出回路，實現“欠壓保護”。欠壓保護后，隨著電池電壓的升高，當電壓又高于“欠壓恢復門限”時，開關器件T2重新導通，恢復對負載供電。“欠壓保護門限”和“欠壓恢復門限”由W2和R2配合調整。5．小型單路充放電控制器產品實例： ⑴ 功 能 及 特 點: 太 陽 能 電 源 自 動 控 制 器 是 控 制 太 陽 能 電 池 給 蓄 電 池 充 電、 蓄 電 池 給 負 載 供 電 的 盒 式 控 制 器。 它 采 用 雙 路 太 陽 能 電 池 對蓄 電 池 充 電, 充 電 電 流 隨 蓄 電 池 的 充 滿 逐 路 斷 開, 而 隨 著 蓄 電 池 的 放 電 又 逐 路 接通 恢 復 充 電。 它 同 時 對 蓄 電 池 的 放 電 進 行 切 斷 和 恢 復 使 用 的 控 制, 這 既 符 合 蓄 電 池 的 理 想 充 放 電 特 性, 又 提 高 了 太 陽 能 電 池 的 利 用 率 和 充 電 效 率。 此 設 備 具 有 防 反 充 保 護 。 防 負 載 短 路 保 護 。 防 負 載、 太 陽 電 池 組 件 或 蓄 電 池 極 性 反 接 保 護 和 防 雷 擊 保 護。⑵ 主要技術指標: 系統(tǒng)電壓： DC 12V太 陽 能 電 池額 定 充 電 電 流 ：5 A 。蓄 電 池標 稱 電 壓 ： 12 V 。蓄 電 池 充 滿 電 壓 ： V； 充 滿 恢 復 電 壓 ： V蓄 電 池 過 放 電 壓 ： V； 過 放 恢 復 電 壓 ： 13 V輸 出 電 壓 ： V 額 定 輸 出 電 流 ： 5 .⑶ 控制器電路工作原理： ① 蓄電池充滿檢測及充滿恢復電路：A3和A4為控制板充滿檢測電路， 經運算放大器電平比較后使U2C－8和U2D14先后由低電平上跳至高電平,發(fā)出蓄電池充滿切離信號 M 和N。 經T1—T4驅動電磁繼電器J1—J2動作，使繼電器J1—J2的常閉接點Z1—Z2斷開,切斷兩路太陽電池方陣對蓄電池的充電回路。 —－8和U2D14先后由高電平下跳至低電平, 發(fā)出蓄電池充滿恢復信號m和n，接通兩路太陽電池充電回路又重新恢復對蓄電池進行充電。② 蓄電池欠壓檢測及告警電路：U2B為控制板欠壓檢測電路， U2B－7輸出由低電平上跳至高電平,發(fā)出蓄電池欠壓信號 L ，經T5推動后使LED3發(fā)光二極管點亮，發(fā)出欠壓告警信號,同時繼電器J3的常閉接點Z3動作,斷開蓄電池到負載的放電回路；, LED3熄滅, 同時接通繼電器J3的常閉接點Z3 ,恢復負載放電回路的接通。⑷ 安裝及操作使用 用導線將四副連接插頭分別與兩路太陽電池、蓄電池和負載相連接。注意正極接紅線，負極接黑線。 將四副插頭、插座正確連接，順序為：①先接蓄電池，②再接太陽電池，③最后接負載。注意:必須按上述順序連接!⑸ 故障排除指導當蓄電池電壓在正常范圍內而控制器沒有輸出，請檢查更換控制器側面的保險(5A)。當設備遭到雷擊時， 可打開盒蓋， 更換電路板上的兩只藍色(或黃色)的壓敏電阻。換好后可繼續(xù)使用。 如果出現充滿指示燈頻繁地點亮熄滅, 這種情況大多是由于蓄電池出現 故障, 可換用一塊新的蓄電池重新開機。6．普通型柜式充放電控制器產品實例： ………JKCK48V/50A型光伏電源控制器⑴ 功能和控制器主電路： JKCK48V/50A型光伏電源控制器是用于太陽能電源系統(tǒng)中，控制太陽能電池給蓄電池充電以及蓄電池給負載供電的電子設備。控制器主電路圖如下：⑵ 主要技術指標：① 太陽能電池：額定輸入功率為2500Wp，6路方陣輸入，最大充電電流為50A。② 蓄電池：標稱電壓 48V。③ 輸出： 48V/40A。④ 防反充：晚上或陰雨天氣時，阻斷蓄電池電流倒流向太陽能電池。⑤ 充滿控制：當蓄電池電壓上升到 (177。)時，進行充滿控制，將太陽能電池方陣逐路切離充電回路, 充滿恢復電壓為 52V(177。)。⑥ 欠壓指示及告警：當蓄電池電壓下降到 44V(177。)時，進行過放指示并蜂鳴器告警。通知用戶應立即給蓄電池充電，否則蓄電池將過放電，從而影響蓄電池的壽命, 欠壓恢復電壓為 48V(177。)。⑶ 太陽能光伏電源系統(tǒng)結構框圖：⑷ 工作原理： JKCK48V/50型太陽能電源控制器，接入6路太陽能電池方陣，給標稱為48V的蓄電池組充電，輸出為48V/40A。 (177。)時，進行充滿控制，將太陽能電池方陣逐路切離充電回路。充滿1~充滿6指示被切離充電回路的方陣組數（充滿1表示第一路被切離，充滿2表示第二路被切離，充滿3表示第三路被切離，充滿4表示第四路被切離，充滿5表示第五路和第六路被切離，充滿6表示第六路被切離）。當蓄電池電壓下降到52V(177。)時，重新將方陣逐路重新接入充電回路，相應的指示燈滅。當蓄電池電壓下降到44V(177。)時，進行過放指示，面板上過放指示燈亮，同時蜂鳴器告警。當蓄電池電壓回升到48V(177。)時，過放指示燈滅。⑸ 控制器面板及布局說明：① 面板說明(見下面控制器布局連線圖)：太陽能充電電流表：顯示太陽能電池方陣向蓄電池充電的充電電流。蓄電池電壓表(100V)：顯示蓄電池電壓。輸出電流表(20A)：顯示蓄電池向負載的供電電流。充滿1~充滿6指示燈：充滿指示燈指示被切離充電回路的方陣路數。欠壓指示燈：當蓄電池電壓下降到44V時，欠壓指示燈亮。② 布局說明()：空氣開關：K1為第1路太陽能電池方陣的正極輸入端和開關。 K2為第2路太陽能電池方陣的正極輸入端和開關。 K3為第3路太陽能電池方陣的正極輸入端和開關。 K4為第4路太陽能電池方陣的正極輸入端和開關。 K5為第5路太陽能電池