近年來(lái)使用非并網(wǎng)的電池以及太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的趨勢(shì)已經(jīng)大大增加，將電池組與光伏陣列整合在一起可以讓用戶在晚上沒(méi)有太陽(yáng)的時(shí)候也可以利用太陽(yáng)能。白天光伏陣列輸出的電能（通常是在滿足所有復(fù)雜需求后輸出多余的電能）會(huì)給電池組充電。將電能儲(chǔ)存在電池中可以在非發(fā)電時(shí)間為其他電力系統(tǒng)供電。帶來(lái)的結(jié)果就是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)越來(lái)越高效，使用太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的商業(yè)或居民建筑也更加的環(huán)保。

對(duì)于電池光伏（PV）陣列的用戶和操作人員來(lái)說(shuō)，一個(gè)重要的決定就是關(guān)于選用哪種充電控制器，這會(huì)一直影響系統(tǒng)的操作方式以及回報(bào)率。正如其名稱所示，充電控制器管理著電池組的充電，它的主要功能是在夜間光伏系統(tǒng)電壓輸出為零時(shí)防止電池中的電能回流到光伏陣列中，此外它在防止過(guò)度充電方面同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用，過(guò)度充電常常會(huì)導(dǎo)致電池因產(chǎn)生的氣體和過(guò)熱而損壞。

目前有兩種技術(shù)主導(dǎo)著太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)充電控制器市場(chǎng)：脈沖寬度調(diào)試（PWM）和最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT），每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，使得它們或多或少的適合不同的應(yīng)用，這與光伏陣列輸出、成本和空間、效率以及環(huán)境溫度等變量有著密切的關(guān)系。本篇博客后面的內(nèi)容將會(huì)讓用戶和操作人員更好的理解這些變量如何影響控制器的選擇，從而使得光伏系統(tǒng)（PV）的效率和壽命都最大化。

PWM和MPPT分別是如何工作的

雖然PWM和MPPT充電控制器具有管理電池充電同樣的功能，但是它們的工作方式是截然不同的。

PWM控制器是連接太陽(yáng)能陣列和電池板之間的開(kāi)關(guān)，隨著電池被逐漸充滿，PWM控制器會(huì)逐漸減少提供的給電池的電量。該控制器支持電池板特定的條件和充電需求，此外還能夠幫助降低電池循環(huán)并延長(zhǎng)電池壽命，使得電池能夠被完全的充滿——很多太陽(yáng)能技術(shù)人員稱之為“浮充”。

MPPT控制器是一種更加復(fù)雜的直流-直流（DC/DC）轉(zhuǎn)換器，它會(huì)調(diào)節(jié)蓄電池組的輸入電壓使得從太陽(yáng)能板獲得的電能最大化。這些控制器會(huì)將太陽(yáng)能板的高壓輸出轉(zhuǎn)換為完全充電所需的低電壓來(lái)優(yōu)化光伏（PV）陣列和電池組之間的連接。在使用MPPT技術(shù)的系統(tǒng)中，光伏面板產(chǎn)生的電能可以滿足外部負(fù)載的電壓要求，同時(shí)又可以對(duì)電池進(jìn)行充電。

優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

PWM和MPPT控制器都有自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，選擇哪種方案取決于太陽(yáng)能光伏陣列的設(shè)計(jì)特性、成本以及外部環(huán)境等條件。當(dāng)我們選擇時(shí)要重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)因素：

效率

雖然PWM控制器比“開(kāi)/關(guān)”控制的方式（用于傳統(tǒng)的光伏電池系統(tǒng)）要先進(jìn)的多，但是與MPPT控制器相比其最大的缺點(diǎn)就是效率，PWM充電控制器不能夠使用光伏（PV）陣列所產(chǎn)生的最大功率進(jìn)行充電，它的整體效率通常在65-85%之間，另一方面MPPT控制器會(huì)確保太陽(yáng)能陣列始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。在某些情況下，比如天氣較冷的時(shí)候MPPT方式提供的充電效率要比PWM方式高出30%。

光伏（PV）陣列的尺寸和輸出

光伏陣列的整體尺寸和輸出對(duì)于控制器技術(shù)的選擇有著最重要的影響。一般來(lái)說(shuō)PWM充電控制器是一種低成本的解決方案，適用于小型系統(tǒng)，太陽(yáng)能充電單元的溫度范圍在45-75℃。另一方面MPPT控制器對(duì)于大型系統(tǒng)（150-200W）來(lái)說(shuō)是一個(gè)更好的選擇，其更高的效率意味著更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。此外，MPPT控制器支持用戶從光伏（PV）陣列獲得最大的功率，當(dāng)有額外的電力需求且場(chǎng)地有限不能對(duì)光伏陣列尺寸進(jìn)行擴(kuò)大時(shí)，這種情形下MPPT控制器具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

成本

在最初發(fā)展階段MPPT控制器要比PWM控制器要昂貴一些，然而MPPT控制器具有更高的充電效率、尤其是在寒冷的氣候條件下，成本往往會(huì)隨著時(shí)間的發(fā)展而降低。MPPT控制器還支持將更多的光伏（PV）板有線串聯(lián)在一起，這也是其一大優(yōu)勢(shì)。在這種情況下，連接電纜的橫截面積可以大大減小，從而使得系統(tǒng)總體成本相應(yīng)的降低。

總結(jié)：其他需要考慮的條件

對(duì)于光伏（PV）電池充電板的用戶和運(yùn)營(yíng)者來(lái)講知道在面對(duì)某些特殊系統(tǒng)需求和特性時(shí)要采用哪種充電控制器這一點(diǎn)非常的重要。例如一個(gè)系統(tǒng)中太陽(yáng)能輸入額定電壓高于電池組標(biāo)稱電壓時(shí)，MPPT控制器是必需的，同樣系統(tǒng)中包含超過(guò)35V的高電壓“電網(wǎng)連接”面板時(shí)也要選用MPPT充電控制器。

然而總的來(lái)講，沒(méi)有哪一種技術(shù)是最好的，因此對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)應(yīng)該向制造商和光伏（PV）系統(tǒng)安裝人員及時(shí)咨詢是非常重要的，確保選擇正確的控制器滿足系統(tǒng)相關(guān)特定條件的需要。