PDF《Tracer-CN 系列》

3 3)USB转RS485通讯线(型号:CC-USB-RS485-150U-3.81) 4)OTG线(型号:OTG-12CM) 1.4 最大功率点跟踪技术 由于太阳能阵列的非线性特点,在其曲线上存在一个阵列的最大能量输出点(最大功率点),传 统控制器(开关充电技术和 PWM 充电技术)无法维持在此点对蓄电池进行充电,因此也无法获取到电 池板的最大能量,但具有 MPPT 控制技术的太阳能控制器则可以时刻追踪到阵列的最大功率点以获取 最大的能量为蓄电池充电. 我公司的 MPPT 算法通过不断的对比临近点以确定阵列的实际最大功率点,并时刻保持在最大功 率点为蓄电池充电,该追踪过程完全自动,不需要用户任何调整. 如下图所示,其曲线同时也是阵列的特性曲线,MPPT 技术通过追踪阵列的最大功率点以 提高 系 统的充电电流.在假设系统充电转换效率为 100%的条件下,则以下公式成立: 正常情况下,阵列的 VMpp 始终大于 VBat,因为能量守恒原理,所以 IBat 始终大于 IPV.如果 VMpp 和VBat 之间差异越大,那么 IPV 和IBat 之间差异也就越大,阵列和蓄电池之间的差异变大也会导致系统的转换 效率有所降低,因此控制器的转换效率在光伏系统中显得尤为重要. 如图 1-2 所示,为我公司产品的最大功率点跟踪曲线,其中阴影部分为传统控制器的工作范围, 从图中可以明显的判断出 MPPT 技术可以有效的提升太阳能阵列的利用率.根据测试,我公司的 MPPT 控制器比 PWM 控制器可以提升太阳能阵列 20%~30%的利用效率 (由于周围环境的影响和各种能量的损 失,具体数值可能会有所变动). 选用USB转RS485通讯线将控制器RS485通讯接口(3.81-4P端子)与PC机相连 接,通过专用监控软件(Solar Station Monitor)对控制器进行实时监控. 选用USB转RS485通讯线(型号:CC-USB-RS485-150U-3.81)和OTG线将控制器 RS485通讯接口(3.81-4P端子)与手机(安卓系统)相连接,通过手机APP 软件可以查看和修改控制器的运行状态及工作参数.

4 在实际应用过程中,由于云层、树枝或者积雪的遮挡,可能会导致阵列出现多个 MPP 点,但在这 些MPP 点中只有唯一一个是实际的最大功率点,如下图所示: 当出现多个 MPP 点之后,如果程序处理不当,就会导致系统工作在非实际 MPP 点上,这个情况下 会浪费大部分的太阳能资源,严重影响系统的正常运行.我公司设计的具有代表性的最大功率点跟踪 算法,能够快速并准确的跟踪到实际的 MPP 点,提高阵列能量的利用率,避免资源的浪费. 1.5 蓄电池充电阶段 控制器具有三段式充电方式,分别为快速充电、维持充电和浮充充电.通过这几个快速、高效和 安全的电池充电方式,系统可以有效延长蓄电池的使用寿命. 图1-2 最大功率点跟踪曲线 图1-3 最大功率点跟踪双峰图

5 a)快速充电 在快速充电阶段, 蓄电池电压尚未达到充满电压的设定值 (即均衡/提升电压) , 控制器会进行 MPPT 充电,将提供最大的太阳能电量给蓄电池充电.当蓄电池电压达到预设值之后,将进行维持充电. b) 维持充电 当蓄电池电压达到维持电压的设定值时,控制器将会进行恒定电压充电,此过程将不再 MPPT 充电,同时充电电流也会随着时间逐步下降.维持充电有两个阶段,分别为均衡充电和提升充电,这两 个充电过程是不重复进行的,其中均衡充电为每月

28 号启动. ? 提升充电 提升充电阶段一般默认持续时间为 2h, 客户也可以根据实际需要调整维持时间和提升电压点预设 值,当持续时间达到设定值时,系统将转入浮充充电. ? 均衡充电 警告:爆炸风险! 均衡开口铅酸蓄电池能产生爆炸性气体,蓄电池仓必须通风良好. 注意:设备损坏! 均衡能使蓄电池电压增加到可能损害敏感直流负载的水平.需要验证系统所有负载 的允许输入电压都是大于蓄电池均衡充电设定值. 图1-4 蓄电池充电阶段示意