如何選擇太陽能控制器

1.概述

廣泛應用的太陽能光伏發電系統，由光伏組件、太陽能控制器（或者充電器）、蓄電池和負載構成。其中協調光伏組件、蓄電池、負載等各個環節工作的是太陽能控制器（或者充電器），可以說太陽能控制器（或者充電器）是整個太陽能發電系統的大腦，指揮中心，雖然在系統成本中占的比例非常小，但發揮著舉足輕重的作用。因此整個太陽能光伏發電系統能否體現出最大價值，選擇好太陽能控制器是關鍵的環節。

2.太陽能控制器分類

市場上流行的太陽能控制器，主要有普通太陽能控制器、PWM太陽能控制器和MPPT太陽能控制器。

普通太陽能控制器，是第一代技術，工作原理是直接把太陽能電池板的輸出掛到電池端口，當蓄電池充足后就斷開，因為蓄電池內阻的原因，很難把蓄電池充滿，而且太陽能電池板沒有完全利用起來，MPPT跟蹤效率為只有70～76%，已經被市場淘汰，基本上很少有人用。

PWM太陽能控制器，是第二代技術，現在市場上最多，工作方式是采用PWM控制方式，相對于普通太陽能控制器，已經進步了很多，可以解決電池充不滿的問題，MPPT跟蹤效率為75～80%，但太陽能電池板沒有完全利用起來。

MPPT太陽能控制器，是第三代技術，最高端的太陽能控制器。MPPT太陽能控制器,是指具備“最大功率點跟蹤”（Maximum Power Point Tracking）功能的太陽能控制器，是PWM太陽能控制器的升級換代產品，MPPT太陽能控制器能夠實時檢測太陽能板電壓和電流，并不斷追蹤最大功率（P=U*I），使系統始終以最大功率對蓄電池進行充電，MPPT跟蹤效率為99%，整個系統發電效率高達到97%，并且對電池擁有優秀的管理，分為MPPT充電、恒壓均充電和恒壓浮充電。隨著技術的進步和能源的節約，MPPT太陽能控制器取代傳統PWM太陽能控制器的趨勢是不可逆轉的。 表一 幾種太陽能控制器的比較

MPPT 蓄電池 技術難度成本 技術水平 市場接

跟蹤效率 充電管理受程度

普通太陽70～76% 充不滿 低 低 第一代 淘汰 能控制器

PWM太陽75～80% 優秀 中 中 第二代 廣泛 能控制器 應用中 MPPT太陽98～99% 非常優秀高 高 第三代 正在 能控制器 接受中 總之，MPPT太陽能控制器，勢必會最終取代傳統太陽能控制器。

3.MPPT太陽能控制器（充電器）的工作原理

圖1 PV輸出功率與電壓曲線

圖1是某著名光伏組件的240W太陽能電池板的輸出功率和輸出電壓的曲線（類似拋物線的曲線），我們可以看出：

輸出功率與輸出電壓關系密切。基本上在輸出為30V左右，輸出功率為達到最大。如果采用PWM控制器，給24V蓄電池充電，PWM控制器給電池充電的時候，強行把PV加在蓄電池端口充電，當蓄電池為24V的時候，PV輸出電壓就只有24V，這個時候PV沒有在最大功率點，當蓄電池為20V的時候，就更加偏離了。而MPPT太陽能控制器始終保持PV輸出電壓在30V左右，并且不斷跟蹤，尋找最大點，也就是始終讓PV工作在最大功率點處。

4.選擇MPPT太陽能控制器（充電器）的經濟效益

現在以舉例來說明用MPPT控制器的經濟效益。

現在要建設太陽能光伏發電系統，每天有效光照時間為6小時，要求每天給24V蓄電池充電1.2KW，下面設計出兩套方案，一種采用PWM太陽能控制器，一種采用MPPT太陽能控制器。

方案一：采用PWM太陽能控制器

每天6小時要充電1.2KWh，也就是每小時充電功率為：P=1200/6=200WPWM太陽能控制器的轉換效率為99%，MPPT跟蹤效率為78%，則需要太陽能光伏板功率為：Ppv=200/#url#

總體費用為：

選擇24V10A的PWM控制器，采用現在市場價格：100RMB

太陽能電池板功率選擇260W，價格為：260*5=1300RMB

蓄電池，兩種方案用的電池都一樣，因此價格也一樣，在這就不計算了。PWM控制器+太陽能電池板，總價格為：100+1300=1400RMB

方案二：采用MPPT太陽能控制器

每天6小時要充電1.2KWh，也就是每小時充電功率為：P=1200/6=200W

PWM太陽能控制器的轉換效率為98%，MPPT跟蹤效率為99%，則需要太陽能光伏板功率為：Ppv=200/#url#

總體費用為：

選擇24V10A的MPPT太陽能控制器，采用現在市場價格：200RMB

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太陽能電池板功率選擇206W，價格為：206*5=1030RMB

蓄電池，兩種方案用的電池都一樣，因此價格也一樣，在這就不計算了。MPPT太陽能控制器+太陽能電池板，總價格為：200+1030=1230RMB

從上面的數據來看，系統節約1400-1230=170RMB，還不用考慮260W太陽能電池板比206W太陽能電池板的安裝費用更高，運輸費用更高，MPPT太陽能控制器的優勢就已經顯示出來了。換句話說，如果您選擇了PWM太陽能控制器，就讓您至少損失了170RMB，甚至免費送一個PWM控制器給您，也讓您至少損失了70RMB，這就是MPPT太陽能控制器的經濟效益。

新事物的推廣，不僅需要客戶的逐漸認識，更需要各方專業人士的推廣。但MPPT太陽能控制器同時也面臨著太陽能電池板廠家的不主動推廣，因為MPPT太陽能控制器把系統效率提高上去了，那么太陽能光伏板的需求就會少了。但深圳市振源電氣有限公司始終站到客戶的角度，始終把“能夠為客戶提供高性價比的產品和服務”當成公司追求的目標。

如何選擇太陽能控制器 [篇2]

太陽能路燈控制器的選擇

從事太陽能行業多年，認識了很多朋友，很多公司都是從傳統的市電路燈或者其他領域轉到太陽能行業，一些朋友在施工過程中以及在使用過程中出現過很多問題，主要還是對太陽能路燈的配置組合以及相關輔件應用掌握的不夠。

首先就控制器的問題進行探討，控制器在整個太陽能路燈系統中，所占成本比很低，一般在120元－200元左右，雖然看上去是個不起眼的小物件，但卻承擔著很大的作用，如果選擇不好則會讓整個系統的穩定性和使用壽命大打折扣，而一款相對成熟的控制器還可以通過功能來實現降低整個系統的造價，達到節約成本的目的。

下面我們將常規控制器與工業版控制器的部分主要性能做一個簡單的對比：

針對以上功能的對照，以下做一些分析

一：退出保護電壓

一些客戶經常發現，太陽能路燈在亮了一段時間后，尤其是連續陰雨天之后，路燈就會連續幾天甚至很多天不亮，檢測蓄電池電壓也正常，控制器、燈也都沒有故障。

這個問題曾經讓很多工程商疑惑，其實這個是“退出欠壓保護”的電壓值的問題，這個值設置的越高，在欠壓后的恢復時間越長，也就造成了很多天都無法亮燈。

就這個問題，工業版控制器讓每個客戶可以根據配置來設定退出保護的電壓值。但值得注意的是電池板的配置一定要合理，如果電池板每天的充電量不能滿足當夜的放電量，長此以往，蓄電池經常處于深度放電，壽命則大大縮短，所以電池板的配置一定要放大余量，電池板的配置越大，退出保護的電壓就可以設的越低，這樣不會造成對蓄電池的影響。

二：led燈恒電流輸出

led由于自身的特性，必須要通過技術手段對其進行恒流或限流，否則無法正常使用。常見的led燈都是通過另加一個驅動電源來實現對led燈的恒流，但是這個驅動卻占到整個燈總功率的10％-20％左右，比如一個理論值42w的led燈，加上驅動后實際功率可能在46-50w左右。在計算電池板功率和蓄電池容量的時候，必須多加10％－20％來滿足驅動所造成的功耗。除此以外，多加了驅動就多了一個產生故障的環節。工業版控制器通過軟件進行無功耗恒流，穩定性高，降低了整體功耗。

三：輸出時段

普通的控制器一般只能設置開燈后4小時或者8小時等若干個小時關閉，已經無法滿足眾多客戶的需求。工業版控制器可以分成3個時段，每個時段的時間可任意設置，根據使用環境的不同，每個時段可以設置成關閉狀態。比如有些廠區或者風景區夜間無人，可以把第二個時段（深夜）關閉，或者第二、第三個時段都關閉，降低使用成本。

四：led燈輸出功率調節

在太陽能應用的燈具當中，led燈是最適合通過脈寬調節來實現輸出不同的功率。限制脈寬或者限制電流的同時，對led燈整個輸出的占空比進行調節，例如單顆1w的led 7串5并合計35w的led燈，在夜間放電，可以將深夜和凌晨的時段分別進行功率調節，如深夜調節成15w、凌晨調節成25w，并鎖定電流，這樣即可以滿足整夜的照明，又節約了電池板、蓄電池的配置成本。經長期試驗證明，脈寬調節方式的led燈，整燈產生的熱量要小的多，能夠延長led的使用壽命。

有些燈廠在為了達到夜間省電的目的，把led燈的內部做成2路電源，夜間關閉一路電源來實現輸出功率的減半，但實踐證明，此種方法只會導致一半的光源首先光衰，亮度不一致或者一路光源提早損壞。

五：線損補償

線損補償功能目前常規的控制器很難做到，因為需要軟件設置，根據不同的線徑與線長給予自動補償。線損補償在低壓系統中其實是很重要的，因為電壓較低，線損相對比較大，如果沒有相應的線損電壓補償，輸出端的電壓可能會低于輸入端很多，這樣就會造成蓄電池提前欠壓保護，蓄電池容量的實際應用率被打了折扣。值得注意的是，我們在使用低壓系統時，為了降低線損壓降，盡量不要使用太細的線纜，線纜也不要過長。

六：散熱

很多控制器為了降低成本，沒有考慮散熱問題，這樣負載電流較大或者充電電流較大時，熱量增加，控制器的場管內阻被增大，導致充電效率大幅下降，場管過熱后使用壽命也大大降低甚至被燒毀，尤其夏季的室外環境溫度就很高，所以良好的散熱裝置應該是控制器必不可少的。

七：mct充電模式

常規的太陽能控制器的充電模式是照抄了市電充電器的三段式充電方法，即恒流、恒壓、浮充三個階段。因為市電電網的能量無限大，如果不進行恒流充電，會直接導致蓄電池充爆而損壞，但是太陽能路燈系統的電池板功率有限，所以繼續延用市電控制器恒流的充電方式是不科學的，如果電池板產生的電流大于控制器第一段限制的電流，那么就造成了充電效率的下降。mct充電方式就是追蹤電池板的最大電流，不造成浪費，通過檢測蓄電池的電壓以及計算溫度補償值，當蓄電池的電壓接近峰值的時候，再采取脈沖式的涓流充電方法，既能讓蓄電池充滿也防止了蓄電池的過充。

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