[实用新型]光伏最大功率输出的充电控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种追踪光伏电池最大功率输出的充电控制器，属于光伏发电领域。

背景技术

充电控制器是连接光伏阵列与用电负载的枢纽。目前市场上较为成熟完善的充电控制器采用PWM（Pulse Width Modulation），即脉冲宽度调制模式，然而这种模式下往往不能使光伏阵列工作在其最大功率点（Maximum Power Point, MPP），造成能量的损失。为了提高能源的利用率，需要采取一定的控制方法实时追踪光伏阵列的输出功率，调整光伏电池的负载，使电池能工作在二者的最佳匹配点，即最大功率点上。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种简单可靠的最大功率输出充电控制器。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型是一种应用于光伏发电系统的最大功率输出充电控制器，包括太阳能电池板（PV）、BUCK/BOOST（降压/升压斩波器）电路、充电电路、电压检测电路、单片机（MCU）、驱动电路、蓄电池。其中BUCK/BOOST电路的输入端接太阳能电池板（PV），输出端接电压检测电路及充电电路；充电电路的输出端接蓄电池；电压检测电路的输出端接单片机（MCU）；单片机（MCU）的输出端接驱动电路及充电电路；驱动电路的输出接BUCK/BOOST电路。光伏电池输出的电能经过BUCK/BOOST进行降压/升压变换，使电压达到合适的值，并通过充电电路给蓄电池充电；单片机读取电压检测电路反馈的值与设定值比较，并改变输出PWM波形的占空比来对BUCK/BOOST电路进行控制，达到调整电压输出及负载阻抗的效果。

本实用新型的有益效果是：根据光伏电池输出情况可以实时改变PWM波形占空比，并实时调整太阳能电池板的负载阻抗，可以使光伏电池达到最大功率输出。

附图说明

图1为本实用新型的原理连接框图。

图2为BUCK/BOOST电路原理图。

具体实施方案

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

图1为本实用新型的原理连接方框图。如图所示，本实用新型的最大功率输出充电控制器，包括光伏电池（PV）1、BUCK/BOOST电路2、充电电路3、电压检测电路4、单片机（MCU）5、驱动电路6、蓄电池7。其中BUCK/BOOST电路2的输入端接光伏电池（PV）1，输出端接电压检测电路4及充电电路3；充电电路3的输出端接蓄电池7；电压检测电路4的输出端接单片机（MCU）5；单片机（MCU）5的输出端接驱动电路6及充电电路3；驱动电路6的输出接BUCK/BOOST电路2。

BUCK/BOOST电路如图2所示，由开关管Q、电感L、二极管D、电容C及负载电阻R_L。开关管c极接PV+，b极接驱动电路的输出端，e极接电感及二极管负端，二极管正端接电容负端，电感另一端及电容正端接PV-，电容C两端接负载电阻R_L。该模块用于将太阳能电池板的输出电压进行DC-DC（直流-直流）变换。通过控制开关管Q的导通关断时间改变电能在电感中的存储、释放时间，从而改变输出电压，使太阳能电池板12-24V的电压输出通过变换能稳定输出15V给蓄电池充电；同时调整负载特性使太阳能电池板工作在最大功率点上。

单片机（MCU）5输出PWM1及PWM2两个控制脉冲，其中PWM1用于控制BUCK/BOOST电路2，PWM2用于控制充电电路3。电压检测电路4对BUCK/BOOST电路2的输出电压进行采样并送到单片机（MCU）5进行比较，比较结果用于改变PWM1的占空比。由于单片机输出的PWM波不足以驱动BUCK/BOOST电路2中的开关管Q，因此PWM1送入驱动电路6进行放大。