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没有继电器之类的机械部件

日期:2019-04-15 11:52

  【慧聪太阳能网】太阳能电池是一对光有回应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。

  当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。

  光伏充电控制器基本上可分为五种类型:并联型光伏控制器、串联型光伏控制器、脉宽调制型光伏控制器、智慧型光伏控制器和最大功率跟踪型光伏控制器。

  1、并联型光伏控制器。当蓄电池充满时,利用电子部件把光伏阵列的输出分流到内部并联电阻器或功率模组上去,然后以热的形式消耗掉。并联型光伏控制器一般用于小型、低功率系统,例如电压在12V、20A以内和系统。这类控制器很可靠,没有继电器之类的机械部件。

  2、串联型光伏控制器。利用机械继电器控制充电过程,并在夜间切断光伏阵列。它一般用于较高功率系统,继电器的容量决定充电控制器的功率等级。比较容易制造连续通电电流在45A以上的串联型光伏控制器。

  3、脉宽调制型光伏控制器。它以PWM脉冲方式开关光伏阵列的输入。当蓄电池趋向充满时,脉冲的频率和时间缩短。按照美国桑地亚国家实验室的研究,这种充电过程形成较完整的充电状态,它能增加光伏系统中蓄电池的总循环寿命。

  4、智慧型光伏控制器。基于MCU(如intel公司的MCS51系列或Microchip公司PIC系列)对光伏电源系统的运行参数进行高速即时采集,并按照一定的控制规律由软件程式对单路或多路光伏阵列进行切离和接通控制。对中、大型光伏电源系统,还可通过MCU的RS232接口配合MODEM调制解调器进行距离控制。

  5、最大功率跟踪型控制器。将太阳能电池电压V和电流I检测后相乘得到功率P,然后判断太阳能电池此时的输出功率是否达到最大,若不在最大功率点运行,刚调整脉宽,调制输出占空比D,改变充电电流,再次进行即时采样,并作出是否改变占空比的判断,通过这样的寻优过程可保证太阳能电池始终运行在最大功率点,以充分利用太阳能电池方阵的输出能量。同时采用PWN调制方式,使充电电流成为脉冲电流,以减少蓄电池的极化,提高充电效率。

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