光伏控制器的组成和基本电路

　　在独立运行的太阳能光伏发电系统(以及风力发电系统和光伏-风能混合发电系统)中的控制器是对光伏发电系统进行管理和控制的设备，是整个光伏发电系统的核心部分。在不同类型的光伏发电系统中，控制器不尽相同，其功能多少及复杂程度差别很大，要根据系统的要求及重要程度来确定。

　　控制器主要由电子元器件、仪表、继电器、开关等组成。控制器通过检测蓄电池的电压或荷电状态，判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点，并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令，实现控制作用。

　　在小型光伏发电系统中，控制器的基本作用是保护蓄电池，为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效地为蓄电池充电。在大、中型系统中，控制器担负着平衡光伏系统能量，保护蓄电池及整个系统正常工作和显示系统工作状态等重要作用。控制器可以单独使用，也可以和逆变器等合为一体。

　　随着光伏发电系统、风力发电系统和风光互补发电系统容量的不断增加，设计者和用户对系统运行状态及运行方式合理性的要求越来越高，系统的安全性也更加突出和重要。因此，近年来设计者又赋予控制器更多的保护和监测功能，使早期的蓄电池充放电控制器发展成今天比较复杂的系统控制器。此外，控制器在控制原理和使用的元器件方面也有了很大发展和提高，目前先进的光伏发电系统控制器已经使用微处理器，实现软件编程和智能控制。

　　光伏控制器的基本电路，虽然控制器的控制电路根据光伏系统的不同其复杂程度有所差异，但其基本原理是相同的。光伏控制器通过检测蓄电池在充放电过程中的电压或荷电状态，判断蓄电池是否已经达到过充电点或过放电点，并根据检测结果发出继续充、放电或终止充、放电的指令，实现控制作用。

　　最基本的光伏控制电路工作原理。该电路由太阳能电池组件、控制电路及控制开关、蓄电池和负载组成。开关1和开关2分别为充电控制开关和放电控制开关。开关1闭合时，由太阳能电池组件通过控制器给蓄电池充电；当蓄电池出现过充电时，开关1能及时切断充电回路，使光伏组件停止向蓄电池供电；开关1还能按预先设定的保护模式自动恢复对蓄电池的充电。开关2闭合时，由蓄电池给负载供电；当蓄电池出现过放电时，开关2能及时切断放电回路，蓄电池停止向负载供电，当蓄电池再次充电并达到预先设定的恢复充电点时，开关2又能自动恢复供电。开关1和开关2可以由各种开关元件构成，如各种晶体管、可控硅、固态继电器、功率开关器件等电子式开关和普通继电器等机械式开关。