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光伏直流断路器内控制器在整个光伏系统中的作用

2018-08-09 14:20:00

光伏直流断路器不仅可以接通和分断正常负荷电流和过负荷电流,还可以接通和分断短路电流的开关电器。在电路中除起控制作用外,还具有一定的保护功能,如过负荷、短路、欠压和漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作和电动操作,也可以远方遥控操作。这个远方的遥控操作元器件就是控制器。

控制器在整个光伏发电系统中充当关键管理部件,它的最大功能是对蓄电池进行全面管理。高性能的控制器应当根据蓄电池的特性,设定各个关键参数点,如蓄电池的过充点、过放点、恢复连接点等。在选择控制器时,特别需要注意控制器恢复连接点参数。由于蓄电池有电压自恢复特性,当蓄电池处于过放电状态时,控制器切断负载,随后蓄电池电压恢复,如果控制器各参数点设置不当,则可能缩短蓄电池和用电负载的使用寿命。

太阳能光伏发电系统中的控制器必须具备蓄电池过充保护、过放保护、防反接等控制功能。蓄电池防过充、过放保护,是当蓄电池电压达到保护设定值后就改变电路的状态。一个性能良好的控制器为了延长蓄电池的使用寿命,必须对蓄电池的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度放电。在温差较大的地方,控制器还应具备温度补偿功能。

由于太阳能电池的输出极不稳定,在太阳能光伏发电系统中对蓄电池充放电的控制要比对普通蓄电池充放电的控制要复杂。没有一个性能良好的控制器,就不可能有一个性能良好的太阳能光伏发电系统。

控制器防止反充电功能的实现方法是在太阳能电池回路中串联一个二极管防止反充电。这个二极管应选用肖特基二极管,因为肖特基二极管的压降比普通二极管低。另外,还可以用场效应晶体管实现防止反充电功能,它的管压降比肖特基二极管更低。而控制器的防过充电控制功能的实现方法是在输入回路中串联或者并联一个泄放晶体管,由电压鉴别电路控制晶体管的开关,将太阳能电池产生的过盈电能通过晶体管泄放,保证没有过高的电压给蓄电池充电。

控制器防过放电功能的实现方法是设置放电截止电压,因太阳能光伏发电系统的负载功率相对于蓄电池是小倍率放电,所以放电截止电压不宜过低。由于蓄电池电压控制点是随着环境温度而变化的,所以太阳能光伏发电系统的控制器应该有一个受温度控制的基准电压。对于单节铅酸蓄电池是-7~-3mV/℃,通常选用-4mV/℃。


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