太陽能控制器在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中起到關鍵作用，它負責管理多路太陽能電池陣列為蓄電池進行充電，并確保蓄電池為太陽能逆變器提供穩(wěn)定的電力輸出。控制器搭載高速CPU微處理器和精確的A/D模數(shù)轉換器，構成了一套高效的微機數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。那么MPPT太陽能控制器是什么？



一、什么是MPPT太陽能控制器？

MPPT控制器的全稱“最大功率點跟蹤”（Maximum Power Point Tracking），我們一般稱為太陽能充放電控制器或者太陽能控制器，用來控制光伏板給蓄電池充電，并且為電壓靈敏設備提供負載控制電壓的裝置。它是專為偏遠地區(qū)的通信或監(jiān)控設備的供電系統(tǒng)而設計的。控制器的充電控制和負載控制電壓完全可調(diào)，并可顯示蓄電池電壓、負載電壓、太陽能方陣電壓、充電電流和負載電流。

二、MPPT太陽能控制器的原理

隨著電子技術的發(fā)展，當前光伏組件陣列的MPPT控制一般是通過DC/DC變換電路來完成的。其原理框圖如下圖所示：



光伏組件陣列與負載通過DC/DC電路連接，最大功率跟蹤裝置不斷檢測光伏陣列的電流電壓變化，并根據(jù)其變化對DC/DC變換器的PWM驅動信號占空比進行調(diào)節(jié)。

對于線性電路來說，當負載電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源即有最大功率輸出。雖然光伏電池和DC/DC轉換電路都是非線性的，然而在極短的時間內(nèi)，可以認為是線性電路。因此，只要調(diào)節(jié)DC-DC轉換電路的等效電阻使它始終等于光伏電池的內(nèi)阻，就可以實現(xiàn)光伏電池的最大輸出，也就實現(xiàn)了光伏電池的MPPT。

三、MPPT太陽能控制器的功能

1、最大功率點追蹤

MPPT太陽能控制器的核心功能是追蹤光伏電池組或光伏陣列的最大功率點。光伏電池組的輸出功率受到光照強度、溫度和阻抗等多種因素的影響，最大功率點是能夠提供最高輸出功率的工作狀態(tài)。通過實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)電池組的工作電壓和電流，MPPT太陽能控制器能夠動態(tài)調(diào)整光伏系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以確保系統(tǒng)處于最大功率點，最大程度地提高能源轉換效率。

2、充電管理

MPPT太陽能控制器還負責管理太陽能光伏電池組的充電過程。它能夠監(jiān)測電池組的電壓和電流，并根據(jù)實時情況進行電池充電控制。通過智能的充電算法和電池狀態(tài)監(jiān)測，MPPT太陽能控制器能夠優(yōu)化充電過程，確保電池組的安全充電，并最大限度地提高充電效率。

3、電池保護和管理

MPPT太陽能控制器還具備電池保護和管理功能。它能夠監(jiān)測電池組的電壓、電流、溫度等參數(shù)，并根據(jù)預設的保護參數(shù)進行電池保護控制。例如，當電池組電壓過高或過低、充電過流或放電過流等異常情況發(fā)生時，MPPT太陽能控制器會采取相應的保護措施，以避免對電池組造成損害。

4、系統(tǒng)監(jiān)測和數(shù)據(jù)記錄

MPPT太陽能控制器通常配備顯示屏或通信接口，用于顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)、充電電流、電池電壓等信息。一些高級的MPPT太陽能控制器還具備數(shù)據(jù)記錄和遠程監(jiān)測功能，可以記錄系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并通過通信接口將數(shù)據(jù)傳輸給上位系統(tǒng)，以便用戶進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。