阶梯逐级限流太阳能控制器的研制-论文.pdf

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1、辣技阶梯逐级限流太阳能控制器的研制王志鹏一，陈瑞霞：，王振华，周俊华(1．许继电气股份有限公司，河南许昌461000；2．郑州大学西亚斯国际学院，河南郑州451150)摘要：开发了一种太阳能控制器，充电模式采用阶梯逐级限流控制方式。各充电回路电压检测具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态。该模式能够根据蓄电池的电量自动调整充电电流的大小，既满足了蓄电池的充电电流一电压规律。又能控制蓄电池不过充和过放，具有可靠性高、无纹波、适合任何控制对象等优点。所开发的系统已通过中试和型式试验。目前运行稳定，系统

2、额定电压48V，4路充电控制回路。每支充电回路的额定充电电流15A，回路压降小于0．13V。关键词：太阳电池组件；阶梯逐级限流；回差控制中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)08—1482—02Developmentofsolarcontrollerwithfunctionofstage-·by--stagecurrent—limitingWANGZhi-peng，CHENRui—xia2，WANGZhen-hua，ZHOUJun-huarJ．XlElectricC

3、o．，Ltd．，XuchangHenan461000，China；2．SiasInternationalCollege,ZhengzhouUniversity,ZhengzbouHenan451150,China)Abstract：Asolarcontrollerwasdeveloped，andthechargemodeusedthecontrolmodeOfslage—by—stagecurrent—limiting。havinghysteresiscontrolfunctionforeachchar

4、gecircuitdetectingvoltagetopreventtheswitchfr0moscillation．Thecontrolmodewithadvantagesofhighreliability，non-rippleandbeingapplicabletoanycontrolobjectisabletoautomaticallyadjustchargecurrentaccordingtobatterycapacity，complyingwiththechargecurrent—voltag

5、eruleandpreventingbakeryfr0moverchargeandoverdischarge．Thedevelopedsystemwith48Vratedvoltagepassedthroughpilotscaleexperimentandtypetestandhasfourchargecontrolcircuits，eachofwhichhas15Aratedchargecurrentandlessthan0．13Vvoltagedrop．Keywords：solarcellmodul

6、e；stage—by—stagecurrent-limiting；hysteresiscontrol太阳能控制器是连接太阳电池方阵、各种用电设施和蓄充电模式采用阶梯逐级限流控制方式，各充电回路电压检测电池组的控制中心，通过对系统输入输出功率的调节与分配，具有“回差”控制功能，可防止开关进入振荡状态。实现太阳能光伏系统的各种控制功能。，太阳能组件在光照一1电路原理定的情况下可近似为一个恒流源，若对蓄电池直接充电，则相非MPFI"充电回路【6】通常采用防反二极管串联，用一个当于恒流充电。在充电后期若充电电流

7、仍不变，这时大部分电MOSFET管作为控制开关，虽然此方法设计简单，能够利用二流用于电解水，电解液析出气泡过多而显沸腾状，不仅消耗电极管串联实现反向放电保护和极性反接保护功能，但缺点是能，而且容易使极板上的活性物质大量脱落，温度过高，造成在正常充电的情况下，防反二极管上将产生功耗，不但加大了极板弯曲，蓄电池容量迅速下降而提前报废。许多具有最大功充电回路压降(太阳电池组件与蓄电池之间的电压)，而且如率点跟踪(MPPT)功能的太阳能控制器【l_5]虽然能实现最大功率果充电电流比较大，还需要增加散热片以防止二

8、极管长期过跟踪，但大多局限于较小电流充电(10A以下)，因为充电电热而烧坏。为了克服上述缺点，可采用防反二极管与太阳电池流越大，选择合适电感的困难就越大，而电感不能选择过大，组件反向并联，两个共栅源极串联的N沟道MOSFET管作为充电电流必然存在纹波，且电感值越小，纹波越大。控制器不充电控制开关。但应当具备良好的充电控制器功能，而且还要具备各种保护本设计的阶梯逐级限流太阳能控制器采用共正极控制方功能，如反向放电保护和极性反接保护。因此，为了