太阳能光伏发电外文翻译

毕业设计(论文)外文资料翻译

系：电气工程学院

专业：电气工程及其自动化专业

姓名：

外文出处：University of Technology, Mauritius University of Mauritius B SeetanahAJ Khadaroo

学号：：

附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

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附件1：外文资料翻译译文

太阳能发电技术

——光伏发电系统控制器

1 太阳能充放电控制器现状

1.1太阳能光伏发电

太阳能作为新能源有着巨大的优势，所以世界各国都在努力研发新技术进行获取比较成熟的是太阳能光伏发电技术。太阳能光伏发电现已成为新能源和可再生能源的重要组成部分，也被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。目前太阳能光伏发电装置已广泛应用于通讯、交通、电力等各个方面。

在进行太阳能光伏发电时，由于一般太阳能极板输出电压不稳定，不能直接将太阳能极板应用于负载，需要将太阳能转变为电能后存储到一定的储能设备中，如铅酸蓄电池。但只有当太阳能光伏发电系统工作过程中保持蓄电池没有过充电，也没有过放电，才能使蓄电池的使用寿命延长，效率也得以提高，因此必须对工作过程加以研究分析而予以控制，这种情况下太阳能充电控制器应运而生。

1.2充电控制器的作用及现状

太阳能充电控制器具备充电控制、过充保护、过放保护、防反接保护及短路保护等一系列功能，解决了这一难题，这样控制器在这个过程中起着枢纽作用，它控制太阳能极板对蓄电池的充电，加快蓄电池的充电速度，延长蓄电池的使用寿命。同时太阳能充放电控制器还控制蓄电池对负载的供电，保护蓄电池和负载电路，避免蓄电池发生过放现象，由此可见，控制器具有举足轻重的作用。

目前市场上有各种各样的太阳能控制器，但这些控制器主要问题对于蓄电池的保护不够充分，不合适的充放电方式容易导致蓄电池的损坏，使蓄电池的使用寿命降低。目前，控制器常用的蓄电池充电法包括三种;恒流充电法、阶段充电法和恒压充电法。但是这些方法由于充电方式单一加上控制策略不够完善，都存在一定的

局限性。另一方面，当蓄电池给负载供电时，由于控制器不能时刻检测蓄电池的电压这样很容易发生蓄电池的过放电，将会导致蓄电池的深度放电，严重影响其寿命。所以，如何改善太阳充控制器的充放电方式，开发性能优良的充放电控制器，提高其在实际应用中的效率，成为了一个重要的研究方面。

2 控制器类型

控制器的基本功能类似于电压调整器，主要用于防止蓄电池被太阳电池方阵过充电和被负载过放电。控制器主要有四种类型;旁路控制器、串联控制器、多阶控制器和脉冲控制器。

2.1 旁路控制器

旁路控制器主要用于小型光伏系统。当蓄电池充满时，通过旁路蓄电池来防止过充电。旁路控制器的电路系统监控蓄电池电压，当达到标志着蓄电池充满的予置电平时过充电流将被功率晶体管旁路到电阻器，将多余的额外功率转变为热。旁路控制器的功率晶体管有带翅的散热器，帮助发散热量。旁路控制器也可与二极管结合以防止夜间电流从蓄电池流回方阵。二极管的作用如同一种形式的阀门充电期间允许电流流入蓄电池，在夜间防止蓄电池电流向方阵“回流”或称“反向泄漏”。旁路控制器设计简单。价格便宜，为避免周围环境影响，电路系统完全是密封的

同时叉要便于为冷却翅提供通风路径。分流控制的缺点是有限的负载操作能力和有通风要求。

2.2 串联控制器

当蓄电池电压达到被称为充电终止点的予置电压值时,串联控制器通过开关切断电流，防止蓄电池过充。当蓄电池达到充电恢复调整点低端予置电平时，控制器将方阵和蓄电池接通。合成一体的内置定时器,在充电过程中至蓄电池组放电终止期间，进行恒压充电循环。串联控制器使用传感器来代替二极管通断电路,以防止夜间的“反向泄漏”。由于不需要发散热量，串联控制器不安装散热器。体积小价格便宜的串联控制器，叫“旁路控制器”具有更大的负载操作能力，通常也不要求特殊的通风。如图1。

图1 串联控制器电路图

2.3 多阶控制器

多阶控制器依据蓄电池的充电状态，自动设定不同的充电电流。当蓄电池处于未充满状态时，允许方阵电流全部流进蓄电池。当蓄电池组接近充满时，控制器消耗掉一些方阵输出功率，以便减少流进蓄电池的电流。当蓄电池组漫漫接近完全充满时“涓流”充电渐渐停止。这种充电方式可以延长蓄电池使用寿命。多阶控制器需耍适当的通风，通常这种控制器设一个继电器开关，防止“反向泄漏”。

2.4 脉冲控制器

脉冲控制器以“斩波”方式工作，对蓄电池进行脉冲充电脉冲控制器的核心部件是一个受充电电压调制的“充电脉冲发生器”。开始充电时脉冲控制器以宽脉冲充电，随着充电电压的上升，充电脉冲宽度逐渐变窄，平均充电电流减小。当充电电压达到予置电平时，充电脉冲宽度变为零，充电终止。脉冲控制器充电方法合理，效率高。

3 控制器性能特点

3.1 过放电保护

使蓄电池避免过度放电，是光伏系统控制器的另一重要功能。如果不注意，光伏系统的负载能够轻易地耗尽蓄电池的电能。一般的光伏系统控制器都具有保护循环蓄电池过度放电的功能。控制器防止蓄电池过放电的措施有：

(1)在达到予置的待充电电平时断开负载。

(2)信号灯或蜂鸣器动作报警，显示蓄电池电压过低。

(3)自动接通一个后备电源。当蓄电池处于低的荷电状态时，启动后备电源，例如柴油发电机向蓄电池组充电。

当蓄电池被充满后，控制器断开后备电源，光伏系统重新开始它的蓄电池充电运行。

3.2 控制器功能选择

商品化制造的光伏系统控制器，其功能特点各有不同可根据下列的控制器功能特点进行选择。

(1)温度补偿，依据环境温度调整蓄电池充电电流。

(2)负载断路器，当更换熔断器有困难或不能满足需要时，可以代替负载熔断器。

(3)低电压报警器，当蓄电池荷电状态低于予置电平时，可听到警告声响。

(4)低电压断开，当蓄电池放电至予置电平时自动切断负载。

(5)电压指示器，模拟或数字方式显示蓄电池电压，指示蓄电池的荷电状态。

(6)电流指示器，模拟或数字方式显示太阳电池方阵电流和输出的负载电流。

(7)安培小时计，数字示蓄电池已放电量或剩余电量。

(8)后备充电启动控制，自动启动后备电源，对蓄电池组进行充电。

(9)方阵功率分流调节器，将多余的方阵充电功率旁路到非重要负载，例如电热水器等。

(10)日照监测器，测量可利用的太阳辐射强度。

(11)负载记时器，定时负载用的记时钟，用于需要予置运行时间的负载，例如安全警戒照明灯等。

(12)充电指示，蓄电池达到充满电压时，发光二极管指示灯点亮。

(13)自动均衡充电，定期自动对蓄电池进行均恒充电。