导读：太阳能灯厂家生产的控制器有多种，除了串联型，还有并联型以及PWM型充电控制器。由太阳能灯厂家告诉你，其他两种类型户外太阳能灯的控制器原理。

并联型充电控制器并联型充电控制器电路原理如图440所示。

并联型充电控制器的开关元件是并联在光伏组件的两端,因此可以解决串联型充电控制器中开关元件的功率损耗。控制器检测电路监控蓄电池端电压,当充电电压超过蓄电池设定的充满断开值(HVD)时,开关元件接通,将蓄电池旁路。

当蓄电池端电压下降到设定的蓄电池恢复充电电压值时,开关元件断开,同时接通蓄电池充电回路。并联型充电控制器可以使用继电器作为开关,目前多使用固体继电器和晶闸管(IGBT)等。在并联型充电控制器的输入回路通常接有二极管,可以起到在充电期间允许电流流入蓄电池,在夜间或阴天时防止蓄电池电流流向光伏方阵的作用。

并联型充电控制器线路设计简单,价格便宜,充电回路损耗小,控制器的效率高,但是当保护电路动作时,开关元件要承受光伏阵列输出的最大电流,所以需选用功率较大的开关元件。为了提高光伏电池的利用率,也可以在并联分流回路中接入耗能负载。

简单的旁路充电控制器主要用于风力发电系统和小型光伏发电系统。这种控制器虽然采用旁路泄放的方式来调节对蓄电池的充电,但从起控制点的设置方式和充电控制形式来讲,它仍然属于接通/断开式控制器以上两种充电控制器具有明确的充满断开点和恢复充电点,所以也常被称为两点式控制方式。

PWM型充电控制器为了有效地防止过充电,充分利用太阳能对蓄电池的充电,近年来发展了脉宽调制(PwM)充电控制器。PWM充电控制器以脉冲方式开关光伏组件的输入,当蓄电池趋向充满时,随着其端电压的逐渐升高,脉冲的频率或占空比发生变化,使导通时间缩短,充电电流逐渐趋近于零。

当蓄电池电压有充满点向下降时,充电电流又会逐渐增大。相对于前述两种充电控制方式而言,PWM充电方式没有特定的过充断开点和恢复点。但是,通常要求在蓄电池端电压达到HVD值附近时,其充电电流要趋近于零。按照美国桑地亚国家实验室的研究,这种充电过程形成较完整的充电状态,它能增加光伏系统中蓄电池的总循环寿命。脉宽调制充电保护电路以并联型保护电路方式为主,其工作原来可以参考图441。

采用这种电路的优点是既能保护蓄电池,又能充分利用能量。另外,PWM控制器还可实现光伏系统的最大功率跟踪功能。因此,脉宽调制控制器也常用于大型光伏系统。缺点是脉宽调制控制器自身带来一定的损耗(大约4%~8%)与蓄电池过充电时需要断开充电回路一样,当蓄电池的端电压下降到一定程度,控制器应该能够自动切断蓄电池的放电回路,以避免造成蓄电池过放电,这时的电压称为欠压断开点(LVD),当蓄电池再次充电后端电压上升到过放恢复点时,控制器应该能够自动或手动接通放电回路以恢复向负载供电。其工作原理与两点式串联型充电控制电路几乎完全一样,只是在电压取样电路上与过充电是反向的。其对开关元件的控制过程也正好是相反的。

光伏发电系统中采用的其他一些控制方式,如DC/DC直流变换控制、最大功率跟踪(MPPT)控制、计算机充电状态(SOC)控制等技术在家用太阳能光伏电源系统中几乎都没有采用,这里不再逐一描述。

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