什么是太阳能充电控制beplay全站App器?

一个beplay全站App太阳能充电控制器，又称abeplay全站App太阳能调节器,基本上是一个太阳能电池充电器连beplay全站App接太阳能电池板和电池。beplay体育.apk它的工作是调节电池充电过程，确保电池正确充电，或者更重要的是，不过度充电。直流耦合太阳能充电控制beplay全站App器已经存在了几十年，几乎用于所有小规模离网太阳能beplay全站App电力系统。

现代太阳能充电beplay全站App控制器具有先进的功能，以确保电池系统精确和有效地充电，再加上用于照明的直流负载输出等功能。一般来说，大多数较小的12V-24V充电控制器高达30A有直流负载端子，并用于商队，rv和小型建筑。另一方面，大多数更大、更先进的60A+ MPPT太阳能充电控制器没有负载输出端子，是专门为大型离网电力系统设计的beplay全站App太阳能阵列和强大的离网逆变充电器．

beplay全站App太阳能充电控制器的额定根据最大输入电压(V)和最大充电电流(A)。正如下面更详细地解释，这两个额定值决定如何许多太阳能beplay全站Appbeplay体育.apk电池板可以连接在一起到充电控制器。

• 电流安培(A)额定=最大充电电流。

• 电压(V)额定值=太阳能板最大电压(Voc) /s。beplay全站App

MPPT Vs PWM太beplay全站App阳能充电控制器

有两种主要类型的太阳能充电控制器，PWM和MPPT，后者beplay全站App是本文的主要焦点，因为它提高了充电效率，改善了性能和下面解释的其他优点。

脉宽调制beplay全站App太阳能充电控制器

简单PWM，或'脉宽调制beplay全站App太阳能充电控制器从太阳能电池阵列直接连接到电池，并使用基本的“快速开关”来调节或控制电池充电。beplay全站App开关(晶体管)打开，直到电池达到吸收充电电压。然后开关开始快速打开和关闭(每秒数百次)以调节电流并保持恒定的电池电压。这是可行的，但是问题是太阳能电池板的电压被拉下来以匹配beplay全站App电池电压。这反过来又使面板电压偏离其最佳工作电压(Vmp)，并降低面板功率输出和运行效率。

当使用一beplay全站App个或两个太阳能电池板时，PWM太阳能充电控制器对于小型12V系统是一个很好的低成本选择，例如简单的应用，如太阳能照明，露营和基本的东西，如USB/手机充电器。beplay体育.apk注意，如果使用多个面板，它们应该并联连接，而不是串联。

MPPTbeplay全站App太阳能充电控制器

MPPT代表最大功率点跟踪器;这些远比PWM充电控制器先进，并使beplay全站App太阳能电池板以其最大功率点运行，或者更准确地说，以最大功率输出的最佳电压和电流运行。使用这种巧妙的技术，MPPT太阳能充电控制器的效率可提高30%，这取决beplay全站App于太阳能电池板的电池电压和工作电压(Vmp)。下面将详细说明提高效率的原因以及如何正确设置MPPT充电控制器的大小。

作为一般指南，MPPT充电控制器应用于所有使用两个或更多太阳能电池板或当面板电压(Vmp)为8V或高于电池电压时的更高功率系统-请参阅下面的完整解释。beplay体育.apkbeplay全站App

什么是MPPT或最大功率点跟踪器?

最大功率点跟踪器(MPPT)基本上是一种高效的DC对DC变换器，用于最大限度地提高太阳能系统的功率输出。beplay全站App第一个最大功率ppt是由澳大利亚的一家小公司发明的此前早在1985年，这项技术现在几乎被用于所有并网太阳能逆变器和所有MPPT太阳能充电控制器。beplay 竞技beplay全站App

MPPT太阳能充电控制器的工作原理相当简单-由于一天中降落在太阳能电池板上beplay全站App的阳光(辐照度)的变化量，电池板的电压和电流不断变化。为了产生最大的电力，一个MPPT扫过面板电压找到甜点或电压和电流的最佳组合，以产生最大功率。MPPT持续跟踪和调整光伏电压，以产生最大的电力，无论一天中的什么时间或天气条件。使用这种巧妙的技术，运行效率大大提高，与PWM充电控制器相比，产生的能量可多30%。

PWM Vs MPPT示例

在下面的例子中，一个工作电压为32V (Vmp)的普通60电池(24V)太阳能电池板通过Pbeplay全站AppWM和MPPT充电控制器连接到一个12V电池组。使用PWM控制器，面板电压必须下降以匹配电池电压，因此功率输出显著降低。使用MPPT充电控制器，面板可以在其最大功率点运行，反过来可以产生更多的功率。

最佳MPPT太阳能充beplay全站App电控制器

查看我们对用于40A以下小型离网系统的最佳中型MPPT太阳能充电控制器的详细回顾-点击下面的汇总表。beplay全站App也请看我们最厉害的复习，高性能MPPT太阳能充电控制器beplay全站App用于这里的专业大型离网系统。

电池电压选项

与电池逆变器不同，大多数MPPT太阳能充电控制器可以在不同的电池电压范围beplay全站App内使用。例如，大多数较小的10A至30A充电控制器可用于为12V或24V电池充电，而大多数较大容量或更高输入电压的充电控制器则设计用于24V或48V电池系统。少数选择，如Victron 150V范围，甚至可以用于所有电池电压从12V到48V。还有几种高压太阳能充电控制器，如来自beplay全站App此前而且IMARK可用于120V电池组。

除了电流(A)额定值外，可连接到太阳能充电控制器的最大太阳能电池阵列尺寸也受电池电压的限beplay全站App制。如下图所示，与12V电池相比，使用24V电池可以将更多的太阳能连接到20A太阳能充电控制器上。beplay全站App

根据欧姆定律和功率方程，更高的电池电压可以连接更多的太阳能电池板。beplay体育.apkbeplay全站App这是由于一个简单的公式-功率=电压x电流(P=V*I)。例如20A x 12.5V = 250W，而20A x 25V = 500W。因此，使用20A控制器和更高的24V伏电池，而不是12V电池，将允许两倍的太阳能连接。beplay全站App

• 20A MPPT12 v电池= 260W最大太阳能beplay全站App推荐

• 20A MPPT24 v的电池= 520W最大太阳能beplay全站App推荐

• 20A MPPT48 v电池= 1040W最大太阳能beplay全站App推荐

请注意,超大的太阳能电池阵列beplay全站App是一些制造商允许的，以确保MPPT太阳能充电控制器在最大输出充电电流下运行，前提是不超过最大输入电压和beplay全站App电流!更多信息请参见下面的超大太阳能部分。beplay全站App

beplay全站App太阳能板电压Vs电池电压

MPPT充电控制器正常工作时，太阳能电池板的工作电压必须高于电池充电(吸收)电压至少4V ~ 5V，不能高beplay全站App于电池标称电压。平均而言，实际面板工作电压比最佳面板电压(Vmp)低3V左右。

所有太阳beplay全站Appbeplay体育.apk能电池板都有两个额定电压，这是在标准测试条件(STC)下确定的，基于电池温度为25°C。第一个是最大功率电压(Vmp)，在多云的情况下会略有下降，当太阳能电池板温度升高时则会下降更多。beplay全站App二是开路电压(Voc)在高温下减少．为了使MPPT正常工作，在包括高温-在内的所有条件下，面板工作电压(Vmp)必须始终比电池充电电压高几伏请参阅下面关于电压降和温度的详细信息。

12 v电池

在这种情况下12 v电池,由于高温导致的面板电压下降不是一个大问题，因为大多数(12V)太阳能电池板工作在18V到22V的范围内，这比典型的12V电池充电(吸收)电压14.4V要高得多。beplay体育.apkbeplay全站App此外，普通的60电池(24V)太阳能电池板也不是问题，beplay全站Appbeplay体育.apk因为它们在30V到40V的范围内工作，这要高得多。

24 v的电池

在这种情况下24 v的电池,当2个或更多的太阳能电池板串联连接时没有问题，但当只有1个太阳能电beplay全站Appbeplay体育.apk池板连接时就有问题了。最常见的(24V) 60电池太阳能电池板的Vmp为3beplay全站Appbeplay体育.apk2V至36V，虽然这比电池充电电压约为28V要高，但在热天，当面板温度升高时，面板电压可能下降高达6V时，就会出现问题。这种巨大的电压降会导致太阳能电压下降到电池充电电压以下，从而阻止它完全充电。beplay全站App当只使用一个面板时，解决这个问题的方法是使用更大、更高电压的72单元或96单元面板。

48 v电池

当充电48 v电池,该系统至少需要2个面板串联，但根据充电控制器的最大电压，3个或更多面板串联将表现得更好。由于大多数48V太阳能充电控制beplay全站App器的最大电压(Voc)为150V，这通常允许多达3个面板串联。更高电压的250V充电控制器可以有5个或更多面板的串，这在较大的太阳能电池阵列上更有效，因为它减少了并行的字符串数量，从而降低了电流。beplay全站App

注:面板串联可生产危险的电压水平必须由合格的电气专业人员安装，并符合所有当地标准和法规。

beplay全站App太阳能板电压与温度

太阳能电池板的功率输出会因温度和天气条件的不beplay全站App同而有很大的变化。太阳beplay全站App能电池板的额定功率(W)是在标准试验条件(STC)在细胞温度25°C和1000W/m2的辐照度。然而，在阳光明媚的天气里，太阳能电池板会慢慢发热，电池内部的温beplay全站Appbeplay体育.apk度一般会上升至少20度°高于环境空气温度C;这会导致内阻增加和电压降低(Vmp)。电压降的量是根据太阳能电池板数据表上列出的电压温度系数来计算的。beplay全站App

太阳能电池板的Vmp和Voc都会降低beplay全站App减少在炎热的阳光下，随着细胞温度的升高。在非常炎热的日子里，几乎没有风来分散热量，面板的温度可以高达80°C当安装在一个深色的屋顶。另一方面，在寒冷的天气下，太阳能电池板的工作电压可以beplay全站App增加显著地，在冰点温度下高达5V甚至更高。电压上升必须考虑在内，因为它可能导致太阳能电池阵列的Voc超过太阳能充电控制器的最大电压限制，并损坏单元。beplay全站App

面板电压Vs电池温度图说明:

• 标准试验条件- 25°C (77°F)

• NOCT =标称工作电池温度- 45°C (113°F)

• (^)高电池温度=典型电池温度在炎热的夏天- 65°C (149°F)

• (#)最大工作温度=安装在黑暗屋顶上的极高温下的最大面板工作温度- 85°C (185°F)

寒冷天气电压升高

例子:Victron 100V/50A太阳能beplay全站App充电控制器的最大太阳能开路电压(Voc)为100V，最大充电电流为50安培。如果你使用2个300W的太阳能电池板串联beplay全站Appbeplay体育.apk46 Voc，那么你的最大电压为92V。这似乎没问题，因为它低于100V的最大电压。然而，在极冷的条件下，面板电压将远远高于Voc。这是使用电压温度系数电池温度低于Sbeplay全站AppTC - 25°C时，通常每低一度就会降低0.3%。然而，为了简化事情，您通常可以添加5V到面板Voc(温度低至-10°C * *)．在这种情况下，你会得到102V的Voc。这现在大于最大100V输入电压限制，可能会损坏MPPT或使您的保修失效。

解决方案:有两种方法可以解决这个问题:

1. 选择不同的MPPT太阳能充电控制器，输入电压等级beplay全站App更高，如Victron 150V/45A。

2. 把这些面板并联而不是串联起来。最大电压现在将是46V + 5V = 51 Voc。注意，这只适用于使用12V或24V电池系统，但不适用于48V系统，因为电压太低。另外请注意，平行太阳能输入电流将加倍，因此太阳能电缆应beplay全站App相应的额定。

注:假设您使用12V电池和2个300W面板，MPPT充电器控制器输出电流将大致为:600W / 12V = 50A最大。所以你应该使用50A MPPT太阳能充电控制器。beplay全站App

**仅供参考-查看你所在地区的最低气温记录。

大小太阳能充电控制beplay全站App器

基本指导

充电控制器安培(A)额定值应为电池安培/小时(Ah)额定值的10 ~ 20%。例如，一个100Ah 12V铅酸电池将需要一个10A到20A的太阳能充电控制器。beplay全站App一个150W到200W的太阳能beplay全站App电池板将能够产生100Ah电池所需的10A*充电电流，以达到吸附充电电压，前提是它的方向正确且没有遮挡。＊注:请参考电池制造商的规格

离网太阳能系统高级指南beplay全站App

在选择MPPT太阳能充电控制器和购买面板、电池或逆beplay全站App变器之前，您应该了解离网太阳能发电系统的基本规格。一般步骤如下:

1. 估计加载-你每天用Ah或Wh多少能量

2. 电池容量-以Ah或Wh为单位确定所需电池大小

3. beplay全站App尺寸-确定需要多少太阳能电池板/秒为电池充电(W)beplay全站App

4. 选择适合系统的MPPT太阳能充电beplay全站App控制器(A)

5. 选择合适大小的逆变器以适应负载。

1.估计负载

第一步是确定将运行哪些负载或设备以及运行多长时间?这是通过-设备的额定功率(W)乘以平均运行时间(hr)来计算的。或者，使用平均当前绘制(A)乘以平均运行时间(hr)。

• 所需的能量瓦特小时(Wh) =功率(W) ×时间(小时)

• 所需的能量安培小时(Ah) =安培(A) x时间(小时)

一旦计算出每个器具或设备的总能量需求，就可以确定每天的总能量需求，如附加载荷表．

2.电池尺寸

以Ah或Wh负载为单位的总负载用于确定电池的大小。铅酸电池电池的尺寸为Ah，而锂电池的尺寸为Wh或Ah。允许日放电深度(DOD)对于铅酸和锂是非常不同的，请参阅更多详细信息铅酸电池和锂电池．一般情况下，铅酸电池的放电不应低于70% SoC(充电状态)每天而锂(LFP)电池每天可放电至20% SoC。注意:铅酸(AGM或GEL)电池可以深度放电，但如果经常这样做，会严重降低电池的寿命。

例如:如果你每天有30Ah的负载，你将需要至少100Ah的铅酸电池或40Ah的锂电池。然而，考虑到恶劣的天气，你通常需要至少两天的自主驾驶时间——所以这相当于一个200Ah的铅酸电池或80Ah的锂电池。根据您的应用程序、位置和一年中的时间，您甚至可能需要3到4天的自主权。

3.太阳能的尺寸beplay全站App

太阳能的beplay全站App尺寸(W)应该足够大，在一个典型的晴天为电池充满电。有很多变量需要考虑，包括面板方向，一年中的时间和遮阳问题。这实际上是相当复杂的，但有一种简化的方法是大致计算出需要产生多少瓦电池容量的20%(安培)．一些制造商也允许超大尺寸的太阳beplay全站App能电池阵列，以帮助克服一些损失。请注意，您可以使用我们的免费beplay全站App太阳能设计计算器帮助估算不同太阳能板倾斜角度和方向的太阳能beplay全站App发电量。

beplay全站App太阳能尺寸:根据20%规则，一个12V, 200Ah的电池将需要高达40安培的电量。如果我们使用的是普通的250W太阳能电池板，那么我们可以做一beplay全站App个基本的电压和电流转换:

用方程(P/V = I250W / 12V电池= 20.8A

在这种情况下，要实现40A的充电，我们至少需要2个250W的面板。请记住，有几个损失因素需要考虑，所以稍微过大的太阳能是一种常见的做法-请参阅下面关于过大太阳能的更多信息。beplay全站App

4.beplay全站App太阳能充电控制器尺寸(A)

MPPT太阳能充电beplay全站App控制器尺寸应与太阳能尺寸大致匹配。一个简单的计算方法是使用幂公式:

功率(W) =电压×电流或(P = V*I)

如果我们知道总太阳能功率(W)和电池电压(beplay全站AppV)，那么要计算出最大电流(I)(安培)，我们重新排列这些来计算出电流-所以我们使用重新排列的公式:

电流(A) =功率(W) /电压或(I = P/V)

例如:如果我们有2个200W的太阳能电池板和一beplay全站Appbeplay体育.apk个12V的电池，那么最大电流= 400W/12V = 33安培。在这个例子中，我们可以使用30A或35A MPPT太阳能充电控制器。beplay全站App

5.电池逆变器的选择

电池逆变器的尺寸范围很广，由逆变器的连续额定功率(以kW(或kVA)测量)决定。更重要的是，逆变器被设计成只与一个电池电压通常为12V, 24V或48V。请注意不能使用24V逆变器和低12V或高48V电池系统。提醒一下，使用更高的电池电压更有效。

除了电池电压，选择电池逆变器的下一个关键标准是平均连续交流负载(需求)和短时间峰值负载。由于高温环境下的温度下降，逆变器的尺寸应略高于它将供电的设备的负载或功率需求。负载是否为感应式或电阻式也是非常重要的，必须加以考虑。电阻性负载如电水壶或烤面包机都是很简单的电力，而电感负载就像水泵和压缩机对逆变器施加了更大的压力。在峰值负载方面，大多数电池逆变器可以处理高达2倍连续额定值的浪涌负载。

逆变器分级示例:

• 平均连续负荷= 120W(冰箱)+ 40W(灯)+电视(150W) = 310W

• 高负荷或浪涌负荷= 2200W(电水壶)+烤面包机(800W) = 3000W

  考虑到上述负载，一个2400W的逆变器(峰值输出为4800)足以满足较小的连续负载，并轻松为短持续时间的峰值负载供电。

了解更多关于选择和大小离网逆变器和太阳能系统在我们的先进beplay全站App离网系统技术设计指南。

MPPT太beplay全站App阳能大型化

由于太阳能系统中的各种损失，通常的做法是超大尺寸的太阳能电池阵beplay全站App列，以使系统在恶劣天气和不同的条件下产生更多的电力，如高温，电力降额可能发生。主要损失因素包括-恶劣的天气(低辐照)，灰尘和污垢，遮阳，定向不良，电池温度下降(详情请参阅太阳能电池板规格表上的电源温度系数)。beplay全站App了解更多beplay全站App太阳能电池板效率和电池温度降级．

上述各种损失因素加起来可能高达20%。例如，一个300W的太阳能电池板在夏天通beplay全站App常会产生240W到270W，因为温度功率下降，而在冬天或由于较低的辐照度，这取决于你的位置。由于这些原因，太阳能电池阵列的尺寸超过了制造商的建议或beplay全站App名义价值将有助于产生更多的能量。有些可能会超过150%或更多专业MPPT太阳能充电控制器beplay全站App．然而，并不是所有的太阳能充电控制器beplay全站App都能处理太阳能满负荷运行时的多余功率，这可能会损坏一些控制器。因此，重要的是要经常检查制造商允许的超大尺寸晨星和Victron两者都允许超过名义值在数据表上列出，但总是仔细检查制造商的规格。

警告:您绝对不能超过太阳能充电控制器的最大输入电压(Voc)或最大输入电流额定值!beplay全站App

重要-超大尺寸的太阳能只允许在一些MPPT太阳beplay全站App能充电控制器，如那些从Victron，晨星和eppever。其他型号的尺寸过大可能会使您的保修失效，并导致人身或财产的损坏或严重伤害-始终确保制造商允许尺寸过大，并且永远不要超过最大输入电压或电流限制。

更多关于太阳能的信息beplay全站App

如前所述，所有太阳能充电控制器都受到最大输入电压(V - beplay全站AppVolts)和最大充电电流(A - Amps)的限制。最大电压决定了多少面板可以连接(串联)，电流额定值将决定最大充电电流，反过来什么大小的电池可以充电。

正如上面指南中所描述的，太阳能电池阵列应该能够产生接近控制器的充电电流，控beplay全站App制器的大小应该正确匹配电池。另一个例子:一个200Ah的12V电池需要一个20A的太阳能充电控制器，和一个250W的太阳能电池板来产生接近20beplay全站AppA的电量。(使用公式P/V = I，那么我们有250W / 12V = 20A)。

如图所示，20AVictron 100/20 MPPTbeplay全站App太阳能充电控制器配合12V电池可充电290W“名义”beplay全站App太阳能板。由于前面描述的损耗，它也可以与更大的“超大”300W至330W面板一起使用。与48V电池使用的相同的20A Victron充电控制器可以安装一个更大的太阳能电池阵列，其标称尺寸为1160W。beplay全站App

与上面的Victron MPPT充电控制器相比，雷诺吉的Rover系列不允许太阳能超大beplay全站App．Rover的规格表上写着“Max”。beplay全站App太阳能输入功率'如上所述(不是标称输入功率)。尺寸过大的Rover系列将使保修期失效。下面是一个简单的指南，选择一个太阳能电池阵列，以匹配各种尺寸的电池使用Rovebeplay全站Appr系列MPPT充电控制器。

20A太beplay全站App阳能充电控制器- 50Ah至150Ah电池

• 20a / 100v MPPT -12 v电池= 250W太beplay全站App阳能(1 x 260W电池板)*

• 20a / 100v MPPT -24 v的电池= 520W太beplay全站App阳能(2个260W电池板)*
  
  

  40A太beplay全站App阳能充电控制器- 150Ah至300Ah电池

• 40a / 100v MPPT -12 v电池= 520W太beplay全站App阳能(2个260W电池板)*

• 40a / 100v MPPT -24 v的电池= 1040W太beplay全站App阳能(4个260W电池板)*

*记住，只有“一些制造商”允许太阳能电池阵列超大，只要你不超过充电控制器的最大电压或电流额定值beplay全站App-始终参考制造商的规格和指南。

beplay全站App价格指南

老式的，简单的PWM，还是脉宽灯在美国，充电控制器是最便宜的类型，10A单元的成本仅为40美元，而更高效的MPPT充电控制器的成本从80美元到1500美元不等，具体取决于电压和电流(a)等级。所有太阳beplay全站App能充电控制器的大小根据充电电流范围从10A到100A。成本与充电电流(和最大电压- Voc)成正比，电流控制器越高，成本就越高。

不同尺寸太阳能充电控制器的成本一般指南:beplay全站App

• PWM 100V太beplay全站App阳能控制器高达20A - 40美元至120美元

• MPPT 100V太beplay全站App阳能控制器高达20A - 80美元至200美元

• MPPT 150V太beplay全站App阳能控制器高达40A - 200美元至400美元

• MPPT 150V太beplay全站App阳能控制器高达60A - 400美元至800美元

• MPPT 250V太beplay全站App阳能控制器高达80A - 800美元至1200美元

• MPPT 300V太beplay全站App阳能控制器高达100A - 900美元至1500美元

作者简介

杰森Svarc是CEC认证的离网太阳能系统专家，自2010年以来一直在设beplay全站App计和建造离网电力系统。在此期间，他还在斯威本大学(Tafe)教授独立电力系统设计课程。他在离网家庭生活了10多年，设计、安装和监控了数十个离网系统，在建造可靠、高性能的离网太阳能系统方面积累了丰富的经验和知识。beplay全站App

免责声明

这仅供参考。在进行任何购买或进行任何与太阳能/电池相关的安装或修改之前，您必须参阅所有制造商的规格和安装手beplay全站App册。所有工作都必须由合格的人来完成。