太阳能控制器的功能以及实现基础

    在大多数光伏系统中都用到了控制器以保护蓄电池免于过充或过放。过充可能使电池中的电解液汽化，造成故障，而电池过放会引起电池过早失效。过充过放均有可能损害负载。所以控制器是光伏发电系统的核心部件之一，也是平衡系统BOS（Balance of System）的主要部分。在小型光伏系统中，控制器也称为充放电控制器，主要起防止蓄电池过充电和过放电的作用。在大中型光伏系统中，控制器担负着光伏系统能量的平衡管理，保护蓄电池及整个光伏系统正常工作，显示系统工作状态等重要作用。控制器可以是单独使用的设备，也可以和逆变器制做成一体化。

    控制器应具有以下功能：

    a） 防止蓄电池过充电和过放电，延长蓄电池寿命。

    b） 防止太阳电池方阵、蓄电池极性反接。

    c） 防止负载、控制器、逆变器和其他设备内部短路。

    d） 雷击引起的击穿保护。

    e） 光伏系统工作状态显示： 蓄电池荷电状态SOC显示和蓄电池端电压显示；

    负载状态显示（耗量等）； 光伏方阵工作状态(显示充电电压、充电电流、充电量等)；

    辅助电源工作状态显示；环境状态显示（太阳辐射能、温度、风速等）。

    f） 光伏系统信息储存（系统发电量、失电量、失电记录、故障记录等）。

    g） 最优化的系统能量管理（光伏方阵最佳工作点跟踪MPPT，Maximan Power Point Tracking，温度补偿、择优补偿、择优启动特殊负载及后备电源自动切换等）

    h） 光伏系统故障报警

    i） 光伏系统遥测、遥控、遥信功能等。

    控制器的功能是依靠电池的充电状态（SOC）来控制系统。当电池快要充满时控制器就会断开部分或全部的阵列电流；当电池放电低于预设水平时，全部或部分负载就会被断开（此时控制器包含有低压断路功能）。大多数控制器测量电池电压以估计充电状态，然而这并不准确，在接近过充过放时电压变化不大。稳妥的方法是在蓄电池供应商提供的最大放电深度加上20％定为控制器的下限■