光伏控制器是一种应用于太阳能发电系统中的自动控制设备，负责控制多路太阳能电池方阵对蓄电池的充电以及蓄电池对太阳能逆变器负载的供电。设备采用了高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器，能够实现微机数据采集和监测控制。光伏控制器不仅能够快速实时采集光伏系统当前的状态，还能详细记录历史数据，为评估光伏系统的设计合理性提供依据。同时，光伏控制器还具备串行通信数据传输功能，支持多个光伏系统子站的集中管理和远程控制。
工作原理
光伏控制器利用创新性的最大功率追踪技术，确保太阳能阵列能够在任何时间和天气条件下保持最高效率运行。这种技术可以使光伏组件的效率提升约10%至25%，甚至可达30%。光伏控制器还配备了搜索功能，每隔两个小时会在太阳能板的工作电压范围内寻找绝对最大功率输出点。此外，带有温度补偿的三级I-U曲线充电控制能够显著延长蓄电池的使用寿命。对于并网系统中使用的低成本太阳能电池板，光伏控制器允许它们在独立的12V或24V系统中使用，从而降低了整个系统的成本。
结构分类
光伏控制器按拓扑结构可分为DC/DC型和直通型两类。DC/DC型包括谐振型和MPPT型等，由于其含有较大的感性元件，导致在处理大电流时体积和重量迅速增加，因此在大功率领域的实际应用受到限制。相比之下，直通型控制器在大功率领域具有更多优势，即使面对数百安培的光伏电流，其体积和重量也不会过大，因此广泛应用于移动通信基站等领域。
充放电管理
直充保护点电压
直充，又称急充，是在蓄电池电压较低时进行的大电流和较高电压的快速充电。当充电过程中蓄电池端电压超过保护点电压时，直充应停止。直充保护点电压同时也是过充保护点电压，充电时蓄电池端电压不应超过此点，以防过度充电损坏蓄电池。
均充控制点电压
直充结束且蓄电池静置一段时间后，当其端电压降至恢复电压值时，开始均充。均充是为了平衡个别电池的电压差异，使其保持一致。均充时间不宜过长，一般为几分钟至十几分钟，长时间均充可能有害。小型系统中，均充的意义较小，因此路灯控制器通常仅设有两个充电阶段。
浮充控制点电压
均充完成后，蓄电池再次静置，直到端电压下降至维护电压点时，进入浮充状态。浮充采用PWM方式，类似涓流充电，以小电流充电，避免电池温度持续升高。PWM方式主要目的是稳定蓄电池端电压，通过调节脉冲宽度减少充电电流。
过放保护终止电压
蓄电池放电不能低于规定的过放保护终止电压，这是国家标准的要求。考虑到安全因素，12V电池的过放保护点电压通常加0.3V作为温度补偿或控制电路的零点漂移校正，因此12V电池的过放保护点电压为11.10V，24V系统的过放保护点电压为22.20V。
技术参数
系统电压
光伏控制器的系统电压通常有六个标称等级：12V、24V、48V、110V、220V、500V。
最大充电电流
最大充电电流指太阳能电池组件或方阵输出的最大电流，根据功率大小分为多种规格，如5A至300A。
太阳能电池方阵输入路数
小功率光伏控制器通常是单路输入，而大功率光伏控制器常有多路输入，最多可达18路。
电路自身损耗
电路自身损耗，也称为空载损耗或最大自身损耗，应尽可能低，以提高光伏电源转换效率。控制器的最大自身损耗不超过额定充电电流的1%或0.4W。
蓄电池过充电保护电压
蓄电池过充电保护电压，即充满断开或过压关断电压，可根据需求和蓄电池类型设定在特定范围内，典型值分别为14.4V、28.8V和57.6V。
蓄电池过放电保护电压
蓄电池过放电保护电压，即欠压断开或欠压关断电压，同样可根据需求和蓄电池类型设定在特定范围内，典型值分别为11.1V、22.2V和44.4V。
蓄电池充电浮充电压
蓄电池充电浮充电压一般为13.7V、27.4V和54.8V。
温度补偿
控制器一般具有温度补偿功能，以适应不同环境温度下的工作，为蓄电池设置更合适的充电电压。温度补偿值一般为-20至40mV/℃。
工作环境温度
控制器的工作环境温度范围一般在-20至+50℃之间。
参考资料
光伏控制器.今日头条.2024-10-30
光伏控制器.今日头条.2024-10-30
光伏控制器.今日头条.2024-10-30
光伏控制器.钜大锂电.2024-10-30