如何选择PWM和MPPT控制器？要考虑哪些因素？

智能能源离不开太阳能，光伏逆变太阳能最大的痛点就是如何保护蓄电池,防止蓄电池过充等功能。目前控制器最主要的技术路线：脉冲宽度调试方式和最大功率点跟踪方式,每种方式各有其优点和缺点，不同场景去选择最适合的控制器技术方案。

1、PWM控制器

早期的光伏控制器都是PWM的,这种电气结构简单,控制器由一个功率主开关和电容以及驱动和保护电路组成,通过开关管的PWM占空比,来控制输出电压。

PWM控制器,连接太阳能阵列和电池板之间只有一个开关 ,随着电池被逐渐充满,电池电压升高, PWM控制器会逐渐减少提供的给电池的电量,光伏输出不一样会按最大功率输出。PWM控制器,具有蓄电池充放电管理功能,能防止蓄电池过充和过放。

由于PWM型控制器太阳能组件和蓄电池之间只有一个开关相连接 ,中间没有电感等分压装置,因此在设计时,组件的电压大约为蓄电池的电压1.2-2.0倍,如24V的蓄电池,组件输入电压在30-50V之间,每串只能配一块组件, 48V的蓄电池,组件输入电压在60-80V之间,每串只能配两块组件。

2、MPPT控制器

MPPT控制器是第二代太阳能控制器,同PWM控制器相比，它多了一个电感和功率二极管 , 因此功能更强大。

一是它具有最大功率跟踪功能,在蓄电池充电期间,太阳能组件能以最大功率输出,除非电池达到饱和状态;二是光伏组件的电压范围宽,控制器中间有一个功率开关管和电感等电路,组件的电压是蓄电池的电压1.2-3.5倍之间,如果是24V的蓄电池,组件输入电压在30-80V之间,每串可以配一到两块组件,如果是48V的蓄电池,组件输入电压在60-110V之间,每串可以配两到三块组件。

如何选择PWM和MPPT控制器

PWM和MPPT控制器都有自身独特的优点和缺点,选择哪种方案取决于太阳能光伏阵列的设计特性、成本以及外部环境等条件。当我们选择时要重点考虑以下几点因素:

PWM方式技术成熟,电路简单可靠,价格便宜,但组件的利用率较低。组件的利用率约为80%以上;MPPT太阳能控制器,指具备最大功率点跟踪功能的太阳能控制器,组件和蓄电池之间有一个BUCK降压电路 ,组件的利用率约为90%以上。

2kWI以”下的小型离网系统,主要用户是贫困无电地区,如偏远山区,非洲某些贫困国家,主要是解决照明的需求,用户对价格很敏感,因此建议采用PWM的控制器,修正波的逆变器,把控制器、逆变器和蓄电池做成一体。这种方式结构简单,效率高,用户接线方便,价格也很便直,带动灯泡、小电视、小风扇也没有问题。

2kW以上的离网系统,建议采用MPPT控制器,组件利用率高,整机效率高,组件配置也比较灵活。总的来讲,没有哪一种技术是最好的,因此对于用户来说,应该听从专家的意见,确保选择正确的控制器来满足自己的需要。如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。

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