[发明专利]一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能控制器技术领域，特别是涉及一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构。

背景技术

现有的太阳能控制器技术，在太阳能电池对蓄电池的充电主回路中，通常是直接采用开关管控制充电电路的导通与关断，充电电流不连续，充电开关管的冲击电压应力很大，造成充电开关管的热损耗很大，特别是当太阳能电池的输入电压很高而配备的蓄电池电压等级较低时，由于充电电路的输入电压和输出电压压差较大，会造成充电开关管的冲击电压应力很大，充电开关管发热严重，热损耗急剧上升，极易发生充电开关管热损坏或充电开关管被击穿的事故。

另一方面，由于充电电流不连续，电流采样困难，太阳能控制器采用最大功率点跟踪（MPPT）算法时，限制了最大功率点跟踪效率的提高。

因此，针对现有技术不足，提供一种充电电流平滑、最大功率点跟踪性能好、保证充电控制开关管安全可靠工作的太阳能控制器的充电电路拓扑结构甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构，该太阳能控制器的充电电路拓扑结构充电电流平滑、最大功率点跟踪效率高、充电控制开关管工作安全可靠。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

本发明的一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构，设置有太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、接成同步整流方式的防倒流开关单元、二极管单元和蓄电池；

所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元和蓄电池串联构成充电主回路，所述充电控制开关单元与所述太阳能电池的一端连接；

所述二极管单元、电感单元、防倒流开关单元和蓄电池串联构成充电续流回路。

上述电感单元设置为一个电感L1，所述充电控制开关单元设置为一个充电控制开关管VT1，所述防倒流开关单元设置为一个防倒流开关管VT2，所述二极管单元设置为一个二极管D1。

上述电感单元设置有两个或者两个以上的电感，所述电感并联连接或者所述电感串联连接。

上述充电控制开关单元设置有两个或者两个以上的充电控制开关管，所述充电控制开关管并联连接。

上述充电控制开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

上述防倒流开关单元设置有两个或者两个以上的防倒流开关管，所述防倒流开关管并联连接。

上述防倒流开关管设置为MOSFET管或IGBT管。

上述二级管单元设置有两个或者两个以上的二极管，所述二极管并联连接。

上述二极管设置为MOSFET管或IGBT管的寄生体二极管。

上述充电主回路还设置有保险管和电流采样电路，所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元、保险管、蓄电池和所述电流采样电路串联构成所述充电主回路。

本发明的一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构，设置有太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、接成同步整流方式的防倒流开关单元、二极管单元和蓄电池；所述太阳能电池、电感单元、充电控制开关单元、防倒流开关单元和蓄电池串联构成充电主回路，所述充电控制开关单元与所述太阳能电池的一端连接；所述二极管单元、电感单元、防倒流开关单元和蓄电池串联构成充电续流回路。该太阳能控制器的充电电路拓扑结构采用PWM控制模式，当充电控制开关单元导通时，太阳能电池对蓄电池进行充电，同时对电感单元进行储能。当充电控制开关单元关断时，二极管单元、电感单元、防倒流开关单元构成续流回路，电感单元释放储能，对蓄电池进行充电。由于电感单元对充电电流变化过程的抑制能力，使充电电流较为平滑。

本发明采用上述技术方案，充电电流连续平滑，充电电流采样方便，提高了最大功率点跟踪的性能。同时，由于续流回路的作用，充电控制开关单元的冲击电压应力很小，消除了充电控制开关单元被过压击穿的风险，同时大大降低了热损耗，保证了充电控制开关单元安全可靠地工作，尤其适用于太阳能电池输出电压很高而蓄电池电压等级较低的场合。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构的实施例1的电路图。

图2是本发明一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构的实施例2的电路图。

图3是本发明一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构实施例3的电路图。

图4是本发明一种太阳能控制器的充电电路拓扑结构的实施例4的电路图。