基于MPPT 光伏充电控制器设计 毕业论文。飞过来就是满意答案

通过使用创新性的最大功率追踪技术，光伏控制器能保证太阳能阵列全天时、全天候的最大效率的工作。可以将光伏组件工作效率提高30%（平均可提高效率为10%-25%）。

还包含搜索功能，它在整个太阳能板工作电压范围内每2个小时搜寻一次绝对最大功率输出点。

带温度补偿的三级I-U曲线充电控制可以显著地延长蓄电池的寿命。

开路电压高达95V的使用于并网系统中的较低成本的太阳能电池板可以通过光伏控制器使用于独立12V或24V系统中，这可以极大的降低整个系统的成本。 可查阅：MPPT100/20

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。

光伏控制器的功能

（1）高压（HVD）断开和恢复功能：控制器应具有输入高压断开和恢复连接的功能。

（2）欠压（LVG）告警和恢复功能：当蓄电池电压降到欠压告警点时，控制器应能自动发出声光告警信号。

（3） 低压（LVD）断开和恢复功能：这种功能可防止蓄电池过放电。通过一种继电器或电子开关连结负载，可在某给定低压点自动切断负载。当电压升到安全运行范围时，负载将自动重新接入或要求手动重新接入。有时，采用低压报警代替自动切断。

（4）保护功能：

① 防止任何负载短路的电路保护。

② 防止充电控制器内部短路的电路保护。

③ 防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护。

④ 防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。

⑤ 在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。

（5）温度补偿功能：当蓄电池温度低于25℃时，蓄电池应要求较高的充电电压，以便完成充电过程。相反，高于该温度蓄电池要求充电电压较低。 通常铅酸蓄电池的温度补赏系数为 －5mv/?C/CELL

光伏控制器的分类

光伏控制器基本上可分为五种类型：并联型、串联型、脉宽调制型、智能型和最大功率跟踪型。

并联型控制器： 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块上去，然后以热的形式消耗掉。因为这种方式消耗热能，所以一般用于小型、低功率系统，例如电压在12伏、20安以内的系统。这类控制器很可靠，没有如继电器之类的机械部件。

串联型控制器： 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45安以上的串联控制器。

脉宽调制型控制器：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。

智能型控制器： 采用带CPU的单片机（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实时采集，并按照一定的控制规律由软件程序对单路或多路光伏阵列进行切离/接通控制。对中、大型光伏电源系统，还可通过单片机的RS232接口配合MODEM调制解调器进行远距离控制。

最大功率跟踪型控制器：　将太阳电池的电压U和电流I检测后相乘得到功率P，然后判断太阳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，则调整脉宽，调制输出占空比D，改变充电电流，再次进行实时采样，并作出是否改变占空比的判断，通过这样寻优过程可保证太阳电池始终运行在最大功率点，以充分利用太阳电池方阵的输出能量。同时采用PWM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。