太阳能充电控制器电路图
何道清《太阳能光伏发电系统原理与应用技术》第5章 太阳能充、放电控制器
5.1 光伏控制器概述
（3）设备保护功能：防止太阳能电池板或电池方阵、蓄 电池极性反接的电路保护；防止负载、控制器、逆变器和 其它设备内部短路保护；防止夜间蓄电池通过太阳能电池 组件反向放电保护；防雷击引起的击穿保护。 （4）温度补偿功能（仅适用于蓄电池充满电压）：通常 蓄电池的温度补偿系数为(3～5)mV/(℃cell)。 （5）光伏发电系统的各种工作状态显示功能：主要显示 蓄电池(组)电压、负载状态、电池方阵工作状态、辅助电源 状态、环境温度状态、故障报警等。 发光二极管颜色判断：绿色，工作正常；黄色，蓄电池 电能不足；红色，蓄电池电能严重不足，自动断开负载。
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5.2 光伏控制器的基本原理
3.铅酸蓄电池充电温度补偿 温度补偿目的：保证蓄电池被充满同时又不会发生水的 大量分解。 • 控制器具有对蓄电池充满门限电压进行自动温度补偿的 功能。 • 温度系数一般为单只电池(3～5) mV/℃ (标准条件为 25℃)，即当电解液温度（或环境温度）偏离标准条件时， 每升高1℃，蓄电池充满门限电压按照每只单体电池向下调 整3～5mV；每下降1℃，蓄电池充满门限电压按照每只单 体电池向上调整3～5mV。
第5章 光伏控制器
光伏控制器
第5章 光伏控制器
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5.1 光伏控制器概述
5.1.1 光伏控制器的基本概念 光伏控制器是对光伏发电系统进行管理和控制的设备。 光伏控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等 组成。 基本原理：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；显示系统 工作状态 。
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图5-1铅酸蓄电池充电特性曲线
5.2 光伏控制器的基本原理
太阳能充电控制器及检测电路设计
太阳能充电控制器及检测电路设计摘要：太阳能充电控制电路采用Cuk电路完成升降压变化，从而实现了恒亚充电，利用控制功率开关管的导通与关断来实现电压的转换，调节占空比来进行输出电压的调节，并且利用MATLAB软件进行线路的仿真，将其作为电路结构设计和参数设置的重要依据。
我国土地面积广阔，具有丰富的太阳能资源，随着科学技术的发展，太阳能也得到广泛的应用，相关领域的产业化发展进程得到不断深入，在此基础上，利用太阳能的发电成本也得到有效的控制，目前已经广泛应用在各个领域中。
关键词：太阳能；充电控制器；检测电路设计引言我国进入二十一世纪以后，煤炭、石油等容量不断减少，而且由于这些资源的应用会带来严重的自然污染，不论从长远发展还是绿色发展的角度，开发新能源都非常重要，光伏技术的重点在于如何将太阳能转化为电能然后储存下来，太阳能充电器作为核心构件，其电池功率会随着天气的变化而发生变化，因此本文针对太阳能充电控制器以及检测电路设计进行分析，在太阳能电压发生变化的时候及时的调节充电电流。
一、太阳能充电控制器的整体设计方法太阳能作为环保能源，极易受到天气变化的影响，太阳能电池功率变化多端，为了得到最大的蓄电池充电功率，设计监测电路能够检测太阳能电池中的电压并且进行蓄电池充电电流的调整。
为了监测太阳能充电控制器的特点，就要设计一个太阳能电池电路，并且能够改变输出的电流，模拟天气变化对电池的功率带来的影响。
同时还要设计一个模拟蓄电池特点的电路，即便在输入过大电流的时候也能保持电压的稳定不变[1]。
目前，太阳能光伏发电系统中最常用的储能装备为铅酸蓄电池，这种电池有很长的使用年限和较宽的温度范围，近几年来在光伏发电系统中得到广泛的应用。
蓄电池组造价成本较高，一般使用寿命在5年左右，如果采用较高的设计、控制手段能够将使用年限提高到20年左右。
要保证蓄电池的工作能力，那么就要重视对蓄电池充电合理管控，一般来说，充电方式主要有浮充充电、均衡充电、循环充电等，在温度达到一定程度后，充电电压控制不佳就会产生各种问题，如果电压过高那么电流就会明显增大，那么就会出现热失控的问题，甚至会出现过充而造成损坏。
MPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册说明书
MPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册安装、使用前请仔细阅读该手册 武汉万鹏科技有限公司 h t t p ://w w w .j u t a s o l a r .c o m 武汉万鹏科技有限公司 ht t p ://w w w.j u t a s o l a r .c o m 科技有限公司t a s o l a r .c o mMPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册 版本V1.1目录 1. 安全事项............................................................................................................3 2. MPPT2024Z 控制器介绍.....................................................................................3 2.1 产品概述..................................................................................................3 2.2 产品结构..................................................................................................3 2.3 产品功能..................................................................................................4 2.4 最大功率点跟踪（MPPT）技术介绍......................................................6 3.系统规划参考....................................................................................................7 3.1 系统电压等级..........................................................................................7 3.2 太阳能电池配置......................................................................................8 3.3 配线..........................................................................................................8 3.4 过流保护..................................................................................................9 3.5 雷击保护..................................................................................................9 3.6 接地..........................................................................................................9 3.7 系统扩容..................................................................................................9 4.安装说明..........................................................................................................10 4.1 产品外形尺寸........................................................................................10 4.2 系统接线示意图....................................................................................11 4.3 线材工具准备........................................................................................11 4.4 安装过程................................................................................................11 5.使用说明..........................................................................................................12 5.1 按键功能说明........................................................................................12 5.2 LED 指示状态说明.................................................................................12 5.3 系统类型查看........................................................................................13 6.故障处理..........................................................................................................13 6.1 控制器保护后处理方法........................................................................13 6.2 常见故障现象及处理方法....................................................................14 7.技术参数..........................................................................................................15 8. 保修承诺. (16)武汉万鹏科技有限公司 h tt p ://w w w .j u t a s o l a r .c o m 武汉万鹏科技有限公司 ht t p ://w w w.j u t a s o l a r .c o m 科技有限公司 t a s o l a r .c o mMPPT2024Z 太阳能充放电控制器使用手册 版本V1.1尊敬的用户： 非常感谢您选用我们公司的产品！我们将为您的太阳能发电系统提供长久可靠的服务！ 该手册提供产品的安装、使用、维护等相关的指导，使用前请仔细阅读该手册。
《太阳能光伏发电技术》课件——5.控制器
48V系统
56.4～58V
57.6V
6、蓄电池充电保护的关断恢复电压（HVR）
蓄电池过充后，停止充电，进行放电，再次恢复充电的电压。
12V系统 13.1～13.4V
24V系统 26.2～26.8V
48V系统 52.4～53.6V
典型值
13.2V
26.4V
52.8V
二、光伏控制器的技术参数
7、蓄电池的过放电保护电压（LVD）
其他功能
1、防止太阳能电池板或电池方阵、蓄电池极性接反；
2、防止负载、控制器、逆变器和其他设备内部短路；
3、防止雷击引起的击穿保护；
4、温度补偿功能；
5、显示光伏发电系统的各种工作状态。
蓄电池电压
负载状态
辅助电源状态
温度环境状态
电池方阵工作状态 故障告警
二、光伏控制器的工作原理
开关1：充电开关
开关2：放电开关
并联型
用于
较高功率系统
用于
小型、低功率系统
脉宽调制型
智能型
多路控制型 最大功率跟踪行
一、控制器的分类
3、按照应用场景和功能分类：
二、光伏控制器的技术参数
1、系统电压
即额定工作电压，指光伏发电系统的直流工作电压。
12V
24V
48V
110V
220V
500V
2、最大充电电流
指光伏组件或阵列阵输出的最大电流。
5.1控制器的功能及原理
控制器的功能及原理
光能 负载供电
发电量不足 用电量较大
电能
储存
储能装置
一、控制器的功能
基本功能
将光伏组件或者光伏阵列产生的直流电提供给蓄电池充电； 同时防止蓄电池过充电或过放电。
100A全数字MPPT太阳能充电控制器
Tel: 0755-25336126
七． 面板及接线图
八． 前面板操作说明
8.1. 显示参量说明
充电控制器可以实时显示蓄电池的“电流”、“电压”、“功率”和“剩余电量百分比”， 以及 4 组太阳能电池板各自的“电流”、“电压”和“功率”。
“电流”参量显示蓄电池的充电电流或太阳能电池板的输出电流，单位是安（A）。 “电压”参量显示蓄电池或者太阳能电池板的端电压，单位是伏(V)。 “功率”参量显示蓄电池的充电功率或太阳能电池板的输出功率，单位是瓦（W）。 “蓄电池剩余电量百分比”参量显示蓄电池剩余的电量的百分比。 所有显示都是只读不可调整设置。
14.5V
29V
58V
120 S (默认)
2.7 S
10 Bit
10 Bit
10 Bit
0.4 mW
0.8 mW
1.6 mW
20 mV
40 mV
80 mV
30 mA
30 mA
30 mA
0.1W
0.2W
0.4W
0.1%
0.1%
0.1%
1200BPS, 2400BPS, 4800BPS, 9600BPS
Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD
E-mail: kirby@
Tel: 0755-25336126
100A 全数字 MPPT 太阳能充电控制器
一．产品简介
该系列全数字 MPPT 太阳能充电控制器，特别适用于智能家居和无人值班太阳能供电设 备。它具有三个重要优点：数字化，带通信能力和小体积。
最大充电电流可达25A X 4 = 100A。 4. 每路太阳能板输入通道的MPPT运算都是独立控制的，某一路太阳能板被遮阴或者失效不
太阳能充电控制器使用说明书
风光互补+LED 恒流一体机使用说明书■ 主要特点：1、本公司自主研发新型风光互补降压型MPPT + LED 升压型恒流一体机控制器；2、具有蓄电池浮充、涓充、过充、过放、反接保护；风机电子卸荷、转速检测、自动刹车、手动刹车保护；负载恒流输出、降功率调节、电子短路、过载保护；太阳能独特的防反接、防反充保护等全自动控制；以上保护均不损坏任何部件。
3、风力发电机采用独特的降压型MPPT 功能，具有转速检测、过速保护，风机过充自动卸荷、恒压、限流充电功能；风机转速和刹车恢复时间都可随意设定、修改；4、太阳能也采用了降压型MPPT 功能，串联式充电主回路，使充电回路的电压损失较使用二极管的充电电路降低近一半，充电效率较非PWM 高3%-6%，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度温度补偿。
5、负载使用升压型恒流方式，转换效率可达98%，可在线调整LED 输出电流，电流从30mA —3300mA 可调，并且可分四个时段，分别对亮灯时控、功率进行调节。
6、直观的LED 发光管指示当前系统运行状态，通过指示灯可以清楚的了解系统使用情况，以及故障报警状态。
7、所有控制全部采用工业级芯片，能在寒冷、高温、潮湿环境运行自如。
同时使用了晶振定时控制，定时控制精确。
8、使用了直观的LED 数码管显示设置，一键式操作即可完成所有设置，定时时间与数码管显示数字一一对应,显示更直观。
9、外壳防水采用独特的结构设计，使得外壳与散热片之间密封结合，只需将端子一面朝下安装，皆可起到安全的防水效果，顶端有安装挂件孔，即方便了安装，也起到了防水作用，同时大型散热片更加达到良好的散热效果，可有效延长控制器的使用寿命。
■ 控制器面板图:■ 系统说明：本控制器专为风力发电和太阳能发电直流供电系统、LED 照明设备设计专用，使用了专业电脑芯片的智能化控制。
采用一键式轻触开关，可完成所有操作及设置。
24V_5A太阳能控制器设计
图 ４ 单片机电源变换电路
Ｖｏｕｔ≈ＶＲＥＦ （１＋Ｒ２／Ｒ１） 由 于 ＬＭ３１７ 的 输 入 和 输 出 电 压 差 为 ４０Ｖ， 而 对 于 ２４Ｖ 的
太阳能控制器， 太阳能电 池 阵 列 的 开 路 电 压 有 可 能 达 到 ５０Ｖ，
为避免瞬间过压， 在 ＬＭ３１７ 输入端并接稳压管 Ｖ１３ 进行保护。 图 ５ 为单片机 Ｐ８７ＬＰＣ７６７ 的管脚连接图。电路中单片机的
０引言
能 源 是 人 类 社 会 存 在 和 发 展 的 重 要 物 质 基 础 。目 前 世 界 能 源结构是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主体的结构， 而 化石能源是不可再生的资源， 并且在生产和消费过程中有大量 污染物排放， 破坏生态和环境。太阳能通过太阳能电池将资源 无限、清洁干净的太阳辐射能转化为电能的太阳能光伏发电， 是新能源和可再生能源家族的重要成员之一。
１ 太阳能电池的基本原理及其伏安特性
当物体受到光照时， 物体内的电荷分布状态发生变化会产 生电动势和电流， 这种现象称为光生伏打效应。该效应在液体 和固体物质中都会发生， 但只有在固体中， 尤其是在半导体中， 才会有较高的转换效率。
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能 的器件， 当太阳光照射到半导体 Ｐ－ Ｎ 结时， 会 在 Ｐ－ Ｎ 结 两 边 产 生电压， 使 Ｐ－ Ｎ 结短路， 就会产生电流。这个电流随着光的强度 的加大而增大， 当接受的光的强度一定时， 就可以将太阳能电 池看成恒流源。
３
Ｖｉｎ
Ｖｏｕｔ
制电路与主回路共地。
ＶＣＣ ２
１ ａｄｊ
ＬＭ３１７ 为 三 端 可 调 正
压稳压器， 其输出电压范围
Ｖ１３
Ｒ１
为 １．２５Ｖ～３７Ｖ， 只 需 ２ 个 外
太阳能控制器工作原理--光伏发电技术实验二
太阳能控制器工作原理--光伏发电技术实验二太阳能控制器工作原理实验一、实验目的（1）了解太阳能充电控制器的工作原理；（2）认识太阳能电池板是如何给蓄电池充电；（3）掌握太阳能充电控制器的工作模式；二、实验仪器1、太阳能电池板2、光源3、HBSC5I 太阳能充电控制器4、蓄电池5、电压表6、电流表7、连接线8、LED 灯三、实验原理太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
1. 太阳能控制器原理图3 太阳能工作原理图主要是通过MCU 电脑主控器来对整个充电控制器来进行控制。
它可以实时的监测光电池电压和蓄电池电压，以及工作环境的温度。
然后再发出MOSFET 功率开关管的PWM 驱动信号，对开关管的通断实施控制。
它可以实现防止过充、过放、短路过载保护、反接保护、雷电保护以及温度补偿功能。
2. 太阳能充电控制器使用说明充电及超压指示：当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯出现绿色闪烁时，说明系统过电压，蓄电池开路，检查蓄电池是否连接可靠，或充电电路损坏。
充电过程使用了PWM 方式，如果发生过放动作，充电先要达到提升充电电压并保持10分钟，而后降到直充电压保持10分钟，以激活蓄电池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压。
如果没有发生过放，将不会有提升充电方式，以防止蓄电池失水。
这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。
蓄电池状态指示：蓄电池电压在正常范围时，状态指示灯为绿色常亮；充满后状态指示灯为绿色慢闪；当电池电压降到欠压时状态指示灯变为橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压时，状态指示灯变为红色，此时控制器将直接关闭输出，提醒用户及时补充电能。
当电池电压恢复到正常工作范围内时，将自动使输出开通，状态指示灯变为绿色。
负载指示：当负载开通时，负载指示灯常亮。