太阳能控制器原理是什么

1，　太阳能电池的基本原理及其伏安特性  当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化会产生电动势和电流，这种现象称为光生伏打效应。该效应在液体和固体物质中都会发生，但只有在固体中，尤其是在半导体中，才会有较高的转换效率。
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件，当太阳光照射到半导体P-N结时，会在P-N结两边产生电压，使P-N结短路，就会产生电流。这个电流随着光的强度的加大而增大，当接受的光的强度一定时，就可以将太阳能电池看成恒流源。
对于太阳能电池方阵而言，应按照用户的要求和负载的用电量及技术条件确定太阳能电池组件的串并联数。串联数由太阳能电池方阵的工作电压决定，应考虑蓄电池的均浮充电压，线路损耗以及温度变化对太阳能电池的影响。蓄电池的容量决定其最大充电电流，该数值再结合负载电流，可决定太阳能电池并联数。
太阳能电池的输出特性，太阳能电池的输出伏安特性曲线是进行系统分析的最重要的技术数据之一。从图中可以看出，太阳能电池的伏安特性具有强烈的非线性。
在光伏系统中,负载的匹配特性决定了系统的工作特性和太阳电池的有效利用率。要想在太阳电池供电系统中得到最大功率,必须跟踪日照强度和环境温度条件,不断改变其负载阻抗的大小,从而达到阵列与负载的最佳匹配,以提高系统的效率，该方法称为MPPT(最大功率点跟踪)法。

普通太阳能控制器，是第一代技术，工作原理是直接把太阳能电池板的输出挂到电池端口，当蓄电池充足后就断开，因为蓄电池内阻的原因，很难把蓄电池充满，而且太阳能电池板没有完全利用起来，MPPT跟踪效率为只有70～76%，已经被市场淘汰，基本上很少有人用。
 
PWM太阳能控制器，是第二代技术，现在市场上最多，工作方式是采用PWM控制方式，相对于普通太阳能控制器，已经进步了很多，可以解决电池充不满的问题，MPPT跟踪效率为75～80%，但太阳能电池板没有完全利用起来。
 
MPPT太阳能控制器，是第三代技术，最高端的太阳能控制器。MPPT太阳能控制器,是指具备“最大功率点跟踪”（Maximum  Power  Point  Tracking）功能的太阳能控制器，是PWM太阳能控制器的升级换代产品，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。随着技术的进步和能源的节约，MPPT太阳能控制器取代传统PWM太阳能控制器的趋势是不可逆转的。

由于地球的自转，相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前世界上通用的太阳能跟踪控制器都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，都要靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论，需要地球经纬度地区的的数据和设定，一旦安装，就不便移动或装拆，每次移动完就必须重新计算参数、设定数据和调整各个参数；原理、电路、技术、设备都很复杂，非专业人士不能够随便操作。河北某光伏发电设备公司独家研发出了具有世界领先水平、不用计算各地太阳位置数据、无软件、不怕阴天、雷雨、多云等各种恶劣天气、已经预设系统设备保护程序、防尘效果好、抗风能力强、简单易用、成本低廉、可在移动设备上随时随地准确跟踪太阳的智能太阳能跟踪控制器。该太阳能跟踪控制器在该公司第一代跟踪仪的技术基础上，综合各地各种环境下的使用情况，对太阳能跟踪控制器进行了全面的升级和改进，使该太阳能跟踪控制器成为全天候、全功能、超节能、智能型太阳能跟踪控制器。该太阳能跟踪控制器具有常态（好天气情况）下的对日跟踪状态和恶劣气候条件下的系统自我保护装态以及从自我保护状态自动快速转为常态对日跟踪三种情形。

控制器分方阵投撤型(串联、并联)和DC-DC变换型(有MPPT和无MPPT)
投撤型原理控制器检测蓄电池电压当达设定值时撤出方阵:并联型蒋撤出方阵并联控制器内假负载上;串联型直接方阵开路
DC-DC变换型:些参数固化控制器内(般充电电压设55.2V)方阵输出电压经过变换器固定设定值给蓄电池充电;带MPPT有上述功能外还经过内部MPPT模块跟踪方阵大功率点使方阵直工作太阳能电池大工作点上

太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。太阳能控制器采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。此外，太阳能控制器还具有串行通信数据传输功能，可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。