太阳能控制器工作原理--光伏发电技术实验二

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1、太阳能控制器工作原理实验一、头验目的(1)了解太阳能充电控制器的工作原理；(2)认识太阳能电池板足如何给蓄电池充电；(3)掌握太阳能充电控制器的工作模式；二、实验仪器1、太阳能电池板2、光^京3、HBSC5I太阳能充电控制器4、蓄电池5、电压表6、电流表7、连接线8、LED灯三、实验原理太阳能控制器的作川是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放屯保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。1.太阳能控制器原理蓄电池MculllJiiii扑狀图3太阳能工作原理图主耍是通过MCU电脑主控器来对整个充电控制器来进行控制。它可以实时的监测光也池电

2、压和蓄电池屯压，以及工作环境的溫度。然后再发iliMOSFET功率开关管的PWM驱动信号，对开关管的通断实施控制。它可以实现防止过充、过放、短路过载保护、反接保护、雷电保护以及温度补偿功能。2.太阳能充电控制器使用说明充电及超压指示：当系统连接正常，且有m光照射到光屯池板吋，充屯指示灯为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯出现绿色闪烁吋，说明系统过电压，蓄电池开路，检査蓄电池是否连接可靠，或充电屯路损坏。充电过程使用了PWM方式，如果发生过放动作，充屯先耍达到提升充电电压并保持10分钟，而后降到直充屯压保持10分钟，以激活蓄屯池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压。如果没

3、有发生过放，将不会有提升充电方戎，以防止蓄电池失水。这些&动控制过程将使蓄电池达到最侏充电效果外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，状态指示灯为绿色常亮；充满后状态抬示灯为绿色慢闪；当电池电压降到欠压吋状态指示灯变为橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压吋，状态桁示灯变为红色，此吋控制器将直接关闭输川，提醒用户及吋补充屯能。当电池电压恢复到正常工作范围内吋，将A动使输出开通，状态指示灯变为绿色。负载桁示：当负载开通吋，负载指示灯常亮。如果负载屯流超过了控制器1.25倍的额定电流60秒吋，或负载电流超过控制器1.5倍的额定电流5秒吋，指示灯为红色慢闪，

4、表示过载，控制器将关闭输!11。当负载或负载侧!li现短路故障吋，控制器将立即关闭输出，指示灯快闪。岀现上诉现象吋，用户应当仔细检査负载连接情况，断开有故障的负载后，按一次按键，30秒后回笈正常工作，或到第二天可以正常工作。3.各种功能的实现(1)防止过充：当开始充电时或者充屯过程中，MCU电脑主控芯片根据蓄屯池的电压和充电电流调整充电电压，当充电电流比较小，蓄电池电压达到13.2V吋，充电电压降至13.2V形成一种动态的平衡，使充电无法继续进行。(1)防止过放：当蓄电池电ik降到11.IV时，输Hi保护及功率驱动输出电压为0,使Q2停止工作，从而断开输出。(2)过放提升充电

5、：.MCU电脑主控芯片检测到蓄电池有过放，PWM功率驱动元件给Q1的驱动信号的占空比增大，使充电电压提升到14.6V(25°C时)。(3)矫路保护或者过载保护：当MCU电脑主控芯八检测到电流传感器过流信号，输出保护及功率保护驱动立即输一个0V电压，倥止Q2工作，以此保护线路不受损坏。(4)反接保护：在太阳能电池中都加入二极管，木产品在太阳能电池和蓄电输出电路的正极中联两个IN4001,以此来保护电路不受损坏。(5)雷电保护：在人阳能电池电路中并联一个瞬态抑制二极管(TVS)P6KE62CA保护器件。r°(7)温度补偿：在电路中串联一个温度传感器T1,以此来调节充电电Ik。1.

6、工作模式设置设置方法：按卜开关设置按钮持续5秒，模忒(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，可观察到设置的数值。纯光控“0”模式：当没冇阳光时，光强降到启动点，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；当没冇阳光时，光强降到启动点，控制器延时10分钟确汄关闭输出信号后关闭输出，负载停止工作。光控+延吋方式(“1”_“9”，“0.”-“5.”)：启动过程同前。当负载工作到设定的吋间就关闭负载，时间设置见下表。光控

7、优先。(即在输ili负载的过程中，如过检测到光信号，则延时lOmin关闭负载输出)通用控制方忒“6.”：此方式仅取消光控、吋控功能、输出延吋以及相关的功能，保留艽他所冇功能，作为一般的通用控制器使用。调试方式“7.”：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lOmin延时，保留K他所冇功能。冇光信号即接通负载，无光信号即关闭负载，方便安装调试时检查系统安装的正确性。HBSC5I太阳能充电控制器模式调节表模式LED数码模式LED数码模式LED数码光控0光控+6小吋关6光控+12小时