100A全数字MPPT太阳能充电控制器

Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 100A 全数字 MPPT 太阳能充电控制器一．产品简介该系列全数字 MPPT 太阳能充电控制器， 特别适用于智能家居和无人值班太阳能供电设备。它具有三个重要优点：数字化，带通信能力和小体积。该控制器具有强大的远程通信管理能力， 通过安装在室内的小巧的监控终端， 可以监控安装在远处的控制器。 监控器和控制器的分离安装， 既方便了系统的安装和布线， 也方便了日常的用电管理操作， 同时还避开了太阳能充电系统带来噪音， 电磁辐射， 热风等对人体的影响。本充电控制器采用全数字化技术， 各种参数及信号全部数字化处理， 由超大规模 FPGA（现场可编程门阵列） 智能灵活地进行高速运算处理， 精密准确地控制系统运行。 其性能和可控性均远优于普通的模拟式充电控制器。 本充电控制器的特别之处，是结合了全范围功率点扫描模式，和连续精确跟踪模式。可以快速锁定最大功率点，排除了跟踪在次功率峰值点的可能。 图 1 Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 二．特点：1. 全数字化，各种参数及信号全部数字化处理，由数字处理器智能灵活地管理。性能和可控性均远优于普通的模拟式太阳能充电控制器。 2. 全数字精密 MPPT（最大功率点跟踪）功能，相比普通充电控制器可以多收集 30-50%太阳能。 3. 支持 4路太阳能板输入， 4路太阳能分别作 MPPT运算，然后汇流在一起，给蓄电池充电。最大充电电流可达 25A X 4 = 100A 。 4. 每路太阳能板输入通道的 MPPT运算都是独立控制的，某一路太阳能板被遮阴或者失效不会影响其他太阳能板的工作。 5. MPPT 控制，结合了全量程功率点扫描模式和连续精确跟踪模式，可以快速锁定最大功率点，排除了跟踪在次功率峰值点的可能。6. 额定蓄电池电压可以选配 12V， 24V 和 48V。7. 转换效率高于 95%，静态功耗低于 4W 。8. 模块化设计，便于输出串联或者并联扩展功率容量。9. LED 显示面板可以显示每路太阳能板的电压和充电电流， 蓄电池电压， 总充电电流， 蓄电池剩余容量百分比。10. 带 RS485 通信接口，遵循 MODBUS-RTU 协议，方便控制终端和计算机远程控制。11. RS485利用光耦隔离， 可以有效防止雷击对远程监控计算机或者监控终端的影响 12. 可选配分离安装的 7寸 LED监控屏终端，方便室内远程调控。 13. 任何一路太阳能板或者蓄电池有电，都可启动充电控制器，不受某一路电源失效影响。14. 掉电状态恢复功能： 即使完全关断逆变器的供电， 下次开机时也能恢复掉电前的设置和状态。 15. 智能的蓄电池管理能力，全面维护蓄电池。 16. 蓄电池防反接功能，若蓄电池接反，将没有电流流过。 17. 太阳能板防反接功能，若太阳能板接反，也将没有电流流过。 18. 多种异常情况保护功能：过压，过流，短路，过热保护，外部异常条件排除后，控制器将自动恢复工作。 19. 可与本司的太阳能逆变器，市电切换器互联， ，组成智能家居太阳能供电系统。20. 小体积：： 350mm X165mm X 105mm 。 21. 重量： 2.5Kg。 Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 三． 绝对参数：参数名称 数值型号 : MPPT12V100A 型号 :MPPT24V100A 型号 :MPPT48V100A 太阳能板开路输入电压 25V 50V 100V 储存温度 -30 ～ 80℃ -30 ～ 80℃ -30 ～ 80℃操作温度 -20 ～ 60℃ -20 ～ 60℃ -20 ～ 60℃四． 推荐工作条件：参数名称 数值型号 : MPPT12V100A 型号 :MPPT24V100A 型号 :MPPT48V100A 太阳能板开路输入电压 21V 42V 84V 操作温度 0～ 50℃ 0～ 50℃ 0～ 50℃五． 电特性参数：参数名称 数值型号 : MPPT12V100A 型号 :MPPT24V100A 型号 :MPPT48V100A 额定太阳能板开路输入电压17V 34V 68V 额定蓄电池电压 12V 24V 48V 额定最大充电电流 25A X 4 峰值充电电流 30A X 4 转换效率 > 95% > 95% > 95% 静态功耗 2500V Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 通信协议 MODBUS-RTU 蓄电池反接保护 √太阳能电池反接保护 √过热温度保护点 90 ℃机械参数尺寸 350mm X165mm X 105mm 重量 2.5Kg 六． 成品板照片前视图后视图Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 七． 面板及接线图八． 前面板操作说明8.1. 显示参量说明 充电控制器可以实时显示蓄电池的“电流” 、 “电压” 、 “功率”和“剩余电量百分比” ，以及 4 组太阳能电池板各自的“电流” 、 “电压”和“功率” 。 “电流”参量显示蓄电池的充电电流或太阳能电池板的输出电流，单位是安（ A） 。 “电压”参量显示蓄电池或者太阳能电池板的端电压，单位是伏 (V) 。 “功率”参量显示蓄电池的充电功率或太阳能电池板的输出功率，单位是瓦（ W） 。 “蓄电池剩余电量百分比”参量显示蓄电池剩余的电量的百分比。 所有显示都是只读不可调整设置。 8.2. 按键说明 前面板共有 4 个有效按键，分别是： “选择上移” 、 “选择下移” 、 “参量上移” 、 “参量下移” 。 “选择上移”按键用来选择哪个蓄电池或者哪个太阳能电池板的数值显示出来，每按下一次此按键时， 被选择的电池就上移一项， 被选中电池位置的 LED灯就点亮， 显示的就是此电池对应的参量数值。 “选择下移” 按键用来选择哪个蓄电池或者哪个太阳能电池板的数值显示出来，每按下一次此按键时， 被选择的电池就下移一项， 被选中电池位置的 LED灯就点亮， 显示的就是此电池对应的参量数值。 “参量上移”按键用来选择显示哪个参量，每按下一次此按键时，被选择的参量就上移一项，被选中参量位置的 LED灯就点亮，数值显示的就是对应的电池的此参量的数值。 Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 “参量上移”按键用来选择显示哪个参量，每按下一次此按键时，被选择的参量就下移一项，被选中参量位置的 LED灯就点亮，数值显示的就是对应的电池的此参量的数值。 九． 后面板接线说明9.1. 蓄电池输出端口 蓄电池输出端口有 3 个输出端。 “电池 +极”接线口接蓄电池的正极， “电池 - 极”接线口接蓄电池的负极， “地”与外壳相连应该接外面的地线。 由于充电控制器满载工作时输出到蓄电池的电流很大 （最大可达 100A） ， 蓄电池端口导线截面应该保证有 10 平方毫米以上，以保证足够小的导线内阻，不至于导线造成过大的内阻损耗，或者过热烧坏导线。习惯地，电池正极导线用红色，电池负极导线用黑色。 地线导线截面应该保证 4 平方毫米以上，并且保证接地点良好接地。接地优良有利于保证电磁兼容性能。习惯地，地线用黄色。 9.2. 太阳能电池板输入端口 充电控制器带有 4 组太阳能电池板输入端口， 可以用 4 路太阳能电池板给蓄电池同时充电，4 路太阳能电池板将分别作 MPPT最大功率跟踪，经变换后把其电流汇流在一起，输出给蓄电池。 每组太阳能电池板端口有 2 个输入端。 “太阳能板 +”接太阳能电池板的正极， “太阳能板 - ”接太阳能电池板的负极。 由于充电控制器满载时太阳能电池板的输入电流很大 （最大可达 25A） ， 太阳能电池板输入端口导线截面应该保证有 4 平方毫米以上， 以保证足够小的导线内阻， 不至于导线造成过大的内阻损耗，或者过热烧坏导线。习惯地，太阳能电池正极导线用红色，太阳能电池负极导线用黑色。 9.3. 主从设置端口 主从设置跳线。当多个模块并联以扩大输出功率时，为了模块之间的数据收集管理，需要设置主从模式。当把跳线跳到主这边时，就是“主”控制模块，当把跳线跳到“从”这边时，就是“从”控制模块。 若只有一个独立的充电控制器模块，则应设置为“主”控制模式。 若多个充电控制器模块并联在一起时，要把其中一个设置为“主”控制模式，其他的模块都必须设置为“从”控制模式。一般地，选取通信线接入的模块设置为“主”控制模式，其他为“从”控制模式。如果与逆变器模块或者市电切换模块互联，则应该在连接有通信线的“主”模块那里接入模块互联连接线。 9.4. 市电切换接口 保留，尚未使用。 9.5. 逆变器器接口 把“主”控制模式的充电控制器的“主充电控制器接口” ，跟“主”控制模式的太阳能充电控制器的“主逆变器接口”用网线（平行线）互联，系统就会自动协调处理充电器与逆变器之间的工作状态。保证充电与逆变过程的和谐进行。 Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 9.6. 前充电控制器接口与后充电控制器接口 当多个充电控制器并联在一起扩容时，充电控制器之间应该要互相连接通信，以利于充电主模块收集从模块的数据，方便监控。 作为“主”控制模式的“主”控制模块的“前充电控制器接口”悬空不必连线，而“后充电控制器接口”则要与后面一个充电控制器的“前充电控制器接口”用网线（平行线）互联。 作为“从”控制模式的“从”控制模块的“前充电控制器接口”与前一个充电控制器的“后充电控制器接口”用网线（平行线）互联。 “从”控制模块的“后充电控制器接口”与后面一个充电控制器的“前充电控制器接口”用网线（平行线）互联。最后一个“从”控制模块的“后充电控制器接口”悬空不必连线。 十、通信及寄存器设置 本模块带有通信功能，一般用户只需直接控制面板或者按远程终端的界面控制即可，不必关心内部的具体通信如何实现。可以直接跳过这一节的内容。 对于高端用户，如想通过自己的数控设备管理控制本逆变模块，则应了解本模块的通信协议和管理方式。 10.1. 通信协议 本模块支持 MODBUS-RTU协议中的第 3,16 功能码指令， 用这些指令可对内部寄存器进行读写操作。关于 MODBUS-RTU协议的详细信息，请参考相关标准。下面是所支持的几个功能码指令的几个简单说明与示例，所有数据均为 16 进制。 本模块的默认模块号为 02H。 10.1.1. 功能码 03，读单个或者多个寄存器。 格式： 返回格式： … 如： 01 03 00 05 00 02 表示读取从地址 0005H开始，读取两个字 W5， W6的数据。 若返回： 01 03 05 00 50 22 00 ， 表示 W5的数值是 0050H， W6的数值是 2200H。 10.1.2. 功能码 16（其 16 进制为 10H） ，写单个或多个寄存器。 格式： … 返回格式： 如： 01 10 00 05 02 00 50 22 00 Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 表示从地址 0005 开始， 写入 W5， W6两个字， 把数值 0050H写入字地址为 0005 的寄存器 W5，把数值 2200H写入字地址为 0006 的寄存器 W6。 如返回： 01 10 00 05 00 02 表示已经从地址 0005H开始，写入了两个字的数值。 10.2 ．逆变器寄存器设置字地址名称 属性 出 厂 默 认 值（ 16 进制）说明W0 逆变器模块号 R/W 0002H W1 通信速率 R/W 0001H 0： 1200 bps 1 ： 2400 bps，2： 4800 bps 3 ： 9600 bps，4： 19200 bps， 5： 38400 bps，6： 57600 bps 7： 115200 bps 当 W1 的设定值大于 7 时，系统自动将Ｗ1 设定为 0。12 位二进制数值，范围 0 ~ 4095，11 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与电压对应关系：型号 MPPT12V100A ， MPPT24V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 40.95V 。W2 蓄电池电压 R 型号 MPPT36V100A ， MPPT48V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 81.90V 。W3 蓄电池充电电流R 14 位二进制码，范围 0~3FFFH ，13 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与蓄电池充电电流对应关系：0H —— 0A ， 2710H —— 100A ，3FFFH —— 163.84A 。12 位二进制数值，范围 0 ~ 4095，11 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与电压对应关系：型号 MPPT12V100A ， MPPT24V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 40.95V 。W4 第 1 路太阳能电池板电压R 型号 MPPT36V100A ， MPPT48V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 81.90V 。Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 W5 第 1 路太阳能电池板输出电流R 12 位二进制码，范围 0~FFFH ，12 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与太阳能电池板电流对应关系：0H —— 0A ， 3E8H —— 10A ，FFFH —— 40.95A 。12 位二进制数值，范围 0 ~ 4095，11 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与电压对应关系：型号 MPPT12V100A ， MPPT24V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 40.95V 。W6 第 2 路太阳能电池板电压R 型号 MPPT36V100A ， MPPT48V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 81.90V 。W7 第 2 路太阳能电池板输出电流R 12 位二进制码，范围 0~FFFH ，12 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与太阳能电池板电流对应关系：0H —— 0A ， 3E8H —— 10A ，FFFH —— 40.95A 。12 位二进制数值，范围 0 ~ 4095，11 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与电压对应关系：型号 MPPT12V100A ， MPPT24V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 40.95V 。W8 第 3 路太阳能电池板电压R 型号 MPPT36V100A ， MPPT48V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 81.90V 。W9 第 3 路太阳能电池板输出电流R 12 位二进制码，范围 0~FFFH ，12 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与太阳能电池板电流对应关系：0H —— 0A ， 3E8H —— 10A ，FFFH —— 40.95A 。12 位二进制数值，范围 0 ~ 4095，11 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。数值与电压对应关系：型号 MPPT12V100A ， MPPT24V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 40.95V 。W10 第 4 路太阳能电池板电压R 型号 MPPT36V100A ， MPPT48V100A 0H —— 0V ， FFFH —— 81.90V 。W11 第 4 路太阳能电池板输出R 12 位二进制数值，范围 0~FFFH ，12 ~ 8 位存在高字节，Shenzhen Qingchi Technology Co., LTD http://www.qingchi.com E-mail: kirby@qingchi.com Tel: 0755-25336126 电流 7 ~ 0 位存在低字节。数值与太阳能电池板电流对应关系：0H —— 0A ， 3E8H —— 10A ，FFFH —— 40.95A 。W12 MPPT 全 扫 描跟踪时间间隔W/R 003CH 10 位二进制数值，9 ~ 8 位存在高字节，7 ~ 0 位存在低字节。设定作 MPPT 全扫描跟踪的时间间隔。 每间隔此数值的秒数， 充电控制器强行依次控制每一个太阳能电池板从 0 电流一直扫描到其短路电流， 粗略查找最大功率点并寄存起来， 再在此粗略最大功率点附近连续微精确调查找跟踪其最大功率点。 出厂默认值为 003CH （ 60）秒。十一、系统互联 单台或多台充电控制器并联及与其他模块联网的方法如下： （ 1） . 把所有充电控制器模块的蓄电池接口都正，负端分开对应好并分别并联到一起，对应连接到蓄电池组的正负电极上。 （ 2） . 把每一组太阳能电池板的输出分别接到相应的充电控制器模块的太阳能电池板输入端子上， 各组太阳能电池板分别独立， 不要互联。 每个充电控制器模块最大可接 4 组太阳能电池板。 （ 3） . 把其中一个充电控制器模块设置成“主”控制器模式，其他设置成“从”控制器模式。 （ 4） . 如果系统同时存在逆变器的话，就把“主”控制器模式的充电控制器的“逆变器接口”通过标准的以太网网线与逆变器的“充电控制器接口”互联。如果系统是单独的充电，并无逆变器，则充电控制器的“逆变器接口”直接连接远程监控器。 （ 5） . 把“主”控制器模式的充电控制器的“后充电控制器接口”通过标准的以太网网线跟下一个“从”控制模式的逆变器的“前充电控制器接口”互联。 （ 6） . 把“从”控制器模式的充电控制器的“后充电控制器器接口”通过标准的以太网网线跟下一个“从”控制模式的逆变器的“前充电控制器接口”互联，这样连成一串。 这样，整个系统的联网通信协调就完成了。 深圳市清驰科技有限公司 地址：深圳市宝安区西乡宝源路碧海富通城 5 期 13 栋 B座 1503 室 网址： http://www.qingchi.comE-mail: kirby@qingchi.com联系电话： 0755-25336126 或 13923438880 FAX： 0755-25334036 邮编： 518102