怎么设置太阳能光伏控制器
弘翼HY-12/24V10A太阳能路灯控制器专为太阳能直流供电系统、太阳能直流路灯系统设计,并使用了专用电脑芯片的智能化控制器。采用一键式轻触开关,完成所有操作及设置。具有短路、过载、独特的防反接保护,充满、过放自动关断、恢复等全功能保护措施,详细的充电指示、蓄电池状态、负载及各种故障指示。本控制器通过电脑芯片对蓄电池的端电压、放电电流、环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样,通过专用控制模型计算,实现符合蓄电池特性的放电率、温度补偿修正的高效、高准确率控制,并采了用高效PWM蓄电池的充电模式,保证蓄电池工作在最佳的状态,大大延长蓄电池的使用寿命。具有多种工作模式、输出模式选择,满足用户各种需要。
■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(1)为绿色常亮,表示系统充电电路正常;当充电指示灯(1)出现绿色快速闪烁时,说明系统过电压,处理见故障处理内容;充电过程使用了PWM方式,如果发生过过放动作,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,以活激蓄电池,避免硫化结晶,最后降到浮充电压,并保持浮充电压。如果没有发生过放,将不会有提升充电方式,以防蓄电池失水。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(2)为绿色常亮;充满后状态指示灯为绿色慢闪;当电池电压降低到欠压时状态指示灯变成橙黄色;当蓄电池电压继续降低到过放电压时,状态指示灯(2)变为红色,此时控制器将自动关闭输出,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,将自动使能输出开通动作,状态指示灯(2)变为绿色;
负载指示:当负载开通时,负载指示灯(3)常亮。如果负载电流超过了控制器1.25倍的额定电流60秒时,或负载电流超过了控制器1.5倍的额定电流5秒时,指示灯(3)为红色慢闪,表示过载,控制器将关闭输出。当负载或负载侧出现短路故障时,控制器将立即关闭输出,指示灯(3)快闪。出现上述现象时,用户应当仔细检查负载连接情况,断开有故障的负载后,按一次按键,30秒后恢复正常工作,或等到第二天可以正常工作。
■工作模式设置:
设置方法:按下开关设置按钮持续5秒,模式(MODE)显示数字LED闪烁,松开按钮,每按一次转换一个数字,直到LED显示的数字对上用户从表中所选用的模式对应的数字即停止按键,等到LED数字不闪烁即完成设置。每按一次按钮,LED数字点亮,可观察到设置的值。
纯光控:当没有阳光时,光强降到启动点以下,控制器延时10分钟确认启动信号后,开通负载,负载开始工作;当有阳光时,光强升到启动点以上,控制器延时10分钟确认关闭输出信号后关闭输出,负载停止工作。
光控开+延时关的单时段方式:启动过程同前。当负载工作到设定的时间就关闭负载,时间设定见下表。
通用控制器方式:此方式仅取消光控、时控功能、输出延时以及相关的功能,保留其它所有功能,作为一般的通用控制器使用。
调试方式:用于系统调试使用,与纯光控模式相同,只取消了判断光信号控制输出的10min延时,保留其它所有功能。有光信号即关断负载端的输出,无光信号即接通负载端的输出,方便安装调试时检查系统安装的正确性。
光控开+延时关―开延时+光控关的双时段方式:工作过程是当天黑时开启负载(光控开),延时到设定的第一段时间后关闭负载,关闭负载后一直到天亮前设定的第二时段再次开启负载,到天亮时又关闭负载(光控关),深夜时则关闭负载以省电。本控制器采用模糊控制自动识别并按实际修正天黑至天亮整个黑夜的时间段,即按夜晚的时间长短自动调整深夜关闭负载的时间段,保证了负载只在在天黑后及天亮前所设定的时间段内开启,其它时间则是关闭的。
讲述光伏发电系统充放电控制器工作原理,篇幅所限,这里只能简述。
充电控制器原理:当有光照太阳能电池电压高于蓄电池电压时,给蓄电池充电;当光照减弱太阳能电池电压低于蓄电池电压时,充电控制器待机。
放电控制器原理:当检测到交流市电停电(或者人工切换到放电状态),电源切换继电器动作并启动逆变器工作,对外输出逆变电压;当检测到交流市电来电电(或者人工切换到充电状态),电源切换继电器动作并停止逆变器工作,进入充电状态。
保护电路原理:当检测到蓄电池充满,停止充电;当检测到蓄电池到放电终止电压,停止放电。
24V的太阳能板给12V蓄电池充电,两者的完全电压不匹配不能充电。买个12v24vMPPT的控制器就可以冲了。
24V太阳能板工作电压是35V,还是把蓄电池改成24V后再用24V太阳能板充电。如果直接接上去太阳能控制器也不会给蓄电池充电的,对应的12v蓄电池最高电压在17V。
接线电路串联一电阻控制充电电流,方法是将电池板,蓄电池,限流电阻,电流表串联。根据电池容量选择充电电流,如电池是10VA的,可调整电阻大小,将充电电流控制在1-2A。
MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中,协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,是光伏系统的大脑。
MPPT太阳能控制器能够实时检测太阳能板电压和电流,并不断追踪最大功率(P=U*I),使系统始终以最大功率对蓄电池进行充电,MPPT跟踪效率为99%,整个系统发电效率高达到97%,并且对电池拥有优秀的管理,分为MPPT充电、恒压均充电和恒压浮充电。
扩展资料:
MPPT控制器安装及注意事项
1、打开包装,将其固定于合适位置(请避免阳光直射与潮湿地方)。
2、先连接电池引线(为使自动识别功能不发生错误),并等控制器完成识别过程(电平指示器打指示出电池的电量后)再连太阳能电池板引线,最后在负载关断的情况下连接负载线。
3、为了使用安全,不使过大的负载或将太阳能电池板加得过大;用电源机一类的电源代替太阳能电池对电池充电。
4、充电时,拆下太阳能电池板,充电电流不能太大。
4、注意电池的正负极。
参考资料来源:百度百科--mppt
参考资料来源:百度百科--太阳能控制器
任何一个具有储能装置的太阳能光伏发电系统,为了使系统连续平稳地工作,就必须使蓄电池组在规定的技术参数范围内工作。尤其重要的是防止蓄电池组的过度充电与过度放电对其使用寿命造成的危害。太阳能光伏系统中的太阳能光伏太阳能控制器的主要功能是防止光伏阵列对蓄电池组过度充电和蓄电池对负载的过度放电。除此以外太阳能控制器还有一些蓄电池的维护管理功能,例如蓄电池充电电压的温度补偿,过欠压关断及恢复点的设定与调节,系统的告警与远程监控功能,系统运行参数的记录等功能。充电方式及过充、过放电保护。
太阳能控制器对蓄电池的充电方式一般根据负载功率及光伏阵列的组合方式来确定。而对应不同充电方式所采用的过充电保护电路也有所不同。
太阳能充电控制器:为了保护蓄电池、防止过充电,在绝大部分的太阳能发电系统中均包含了充电控制器,其最基本功能为当蓄电池饱满时切断充电电流,由于各种蓄电池的充电特性不同,所以,应根据电池类型选择使用的充电控制器。
充放电保护模式
1、直充保护点电压:直充也叫急充,属于快速充电,一般都是在蓄电池电压较低的时候用大电流和相对高电压对蓄电池充电,但是,有个控制点,也叫保护点,就是上表中的数值,当充电时蓄电池端电压高于这些保护值时,应停止直充。直充保护点电压一般也是“过充保护点”电压,充电时蓄电池端电压不能高于这个保护点,否则会造成过充电,对蓄电池是有损害的。
2、均充控制点电压:直充结束后,蓄电池一般会被充放电控制器静置一段时间,让其电压自然下落,当下落到“恢复电压”值时,会进入均充状态。为什么要设计均充?就是当直充完毕之后,可能会有个别电池“落后”(端电压相对偏低),为了将这些个别分子拉回来,使所有的电池端电压具有均匀一致性,所以就要以高电压配以适中的电流再充那么一小会,可见所谓均充,也就是“均衡充电”。均充时间不宜过长,一般为几分钟~十几分钟,时间设定太长反而有害。对配备一块两块蓄电池的小型系统而言,均充意义不大。所以,路灯控制器一般不设均充,只有两个阶段。
3、浮充控制点电压:一般是均充完毕后,蓄电池也被静置一段时间,使其端电压自然下落,当下落至“维护电压”点时,就进入浮充状态,目前均采用PWM(既脉宽调制)方式,类似于“涓流充电”(即小电流充电),电池电压一低就充上一点,一低就充上一点,一股一股地来,以免电池温度持续升高,这对蓄电池来说是很有好处的,因为电池内部温度对充放电的影响很大。其实PWM方式主要是为了稳定蓄电池端电压而设计的,通过调节脉冲宽度来减小蓄电池充电电流。这是非常科学的充电管理制度。具体来说就是在充电后期、蓄电池的剩余电容量(SOC)>80%时,就必须减小充电电流,以防止因过充电而过多释气(氧气、氢气和酸气)。
4、过放保护终止电压:这比较好理解。蓄电池放电不能低于这个值,这是国标的规定。蓄电池厂家虽然也有自己的保护参数(企标或行标),但最终还是要向国标靠拢的。需要注意的是,为了安全起见,一般将12V电池过放保护点电压人为加上0.3v作为温度补偿或控制电路的零点漂移校正,这样12V电池的过放保护点电压即为:11.10v,那么24V系统的过放保护点电压就为22.20V 。目前很多生产充放电控制器的厂家都采用22.2v(24v系统)标准。
摘要:设计了基于LP3947的太阳能充电电路,通过脉宽调制对锂电池充电进行智能控制,从而提高太阳能电池输出功率及锂电池的使用效率,达到延长电池使用寿命和时间的目的。
关键词:太阳能;LP3947;锂电池
1.引言
太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注,它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富,陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。
目前光伏发电在小型电器电路上的运用也逐渐的成熟,随着人们生活中越来越多的离不开手机、mp3、数码相机等一系列的数码产品,它们的充电问题成为了使用者极其关心的问题之一。设计一个利用光伏充电原理的充电器来为这些数码产品进行充电可以在很多方面解决各种问题。太阳能充电器具有携带方便、外型美观时尚,甚至可以在没有电源的情况下为手机等一系列的数码产品进行充电。
2.太阳能电池板种类及工作原理
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,目前处于主流的是应用光电效应原理工作的太阳能电池,其基本原料为以半导体.当P-N 结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子,即引起光伏效应,产生一与P-N 结内建电场方向相反的光生电场,其方向由P 区指向N区.此电场使势垒降低,其减小量即为光生电势差,P 端正,N 端负,由此生产的结电流由P 区流向N 区,形成单向导电,发挥出与电池一样的功能。
由于太阳电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部蓄电池充电以备应急之用光照条件较差时,太阳电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,以便为充电电路提供较稳定的工作电压.阴天、夜间等光照条件极差的情况下,可利用系统内部的蓄电池,通过升压电路为后续设备充电。另外,充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急使用。
3.充电器设计
3.1电池充电原理
锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命,图3为锂电池的充电曲线,共分三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。以800 mAh 容量的电池为例,其终止充电电压为4.2V。用1/10C(约80 mA)的电池进行恒流预充,当电池端电压达到低压门限V(min)后,以800 mA(充电率为1C)恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近4.2 V 时,改成4.2V恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C(约80 mA)时,认为接近充满,可以终止充电。
手机电池充电曲线
3.2充电器设计思想
太阳能手机充电控制电路的设计思想,从手机锂离子二次电池的恒流/恒压充电控制出发,同时配有锂离子蓄电池.当在户外无220V 交流电时,采用太阳能对手机锂离子直接充电,同时对锂离子蓄电池充电;当阴雨天天气或夜晚等阳光不足时,采用配置的锂离子蓄电池对手机锂离子充电,以保证任何情况下不间断.即:系统的设计以太阳能充电为主,在有足够的阳光且蓄电池又有足够供电能力的情况下,系统能够以太阳能充电为主给手机充电,蓄电池给手机补电;在无阳光或阳光弱时,以蓄电池充电为主给手机充电,太阳能为手机补电。
3.3充电控制电路设计
3.3.1升压电路设计
由于在不同的时间、地点太阳光照强度不同,太阳电池板输出电能不稳定,需加人相应的升压、稳压等控制环节。直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值。
3.3.2稳压电路设计
稳压电路的设计以三端集成稳压器W7800为核心,它属于串联稳压电路,其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护环节等组成,此外还有过热和过压保护电路,因此,其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。而且三端集成稳压器设置的启动电路,在稳压电源启动后处于正常状态下,启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系,这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路,保持输出电压的稳定。
3.3.3充电电路设计
锂电池以体积小、容量大、重量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多(寿命长)等优点,广泛地被使用在许多数码产品中。但锂电池对使用条件要求较严格,如充电控制要求精度高,对
过充电的承受能力差等。因此,为了保护锂电他,该充电电路包括电池充电控制电路与电池电量检测控制电路两部分。电池充电控制电路,用来控制升压或稳压电路对锉电池进行充电,同时也是锂电池
的充电电路。电池电量检测电路,用以检测充电电量的多少,当电池充满电时,充满指示灯亮,逻辑电路控制充电电路断开,停止充电。
4结束语
随着现代的科技发展电子产品几乎可以普及,但电子产品的电池却一直困扰这我们。我着次的研究的目的不是让电池的容量增大,而是把太阳能充电器安装在电子产品表面上这样就可以大量增加电池的使用时间。