控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态,判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点,并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令,实现控制作用。
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生产厂家提供的产品样本手册来确定。一般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,一般有12v、24v、48v、110v和220v等。
(2)额定输入电流和输入路数
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出电流,选型时控制器的额定输入电流应等于或大于太阳能电池的输出电流。
控制器的输入路数要等于或多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控制器每路允许输入的最大电流值。
(3)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。
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。
虽然控制器的控制电路根据光伏系统的不同其复杂程度有所差异,但其基本原理是相同的。光伏控制器通过检测蓄电池在充放电过程中的电压或荷电状态,判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点,并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令,实现控制作用。
最基本的光伏控制电路工作原理。该电路由太阳能电池组件、控制电路及控制开关、蓄电池和负载组成。开关1和开关2分别为充电控制开关和放电控制开关。开关1闭合时,由太阳能电池组件通过控制器给蓄电池充电;当蓄电池出现过充电时,开关1能及时切断充电回路,使光伏组件停止向蓄电池供电;开关1还能按预先设定的保护模式自动恢复对蓄电池的充电。开关2闭合时,由蓄电池给负载供电;当蓄电池出现过放电时,开关2能及时切断放电回路,蓄电池停止向负载供电,当蓄电池再次充电并达到预先设定的恢复充电点时,开关2又能自动恢复供电。开关1和开关2可以由各种开关元件构成,如各种晶体管、可控硅、固态继电器、功率开关器件等电子式开关和普通继电器等机械式开关。