[发明专利]一种新能源汽车车载光伏充电器电路及其控制方法

权利要求书

1.一种新能源汽车车载光伏充电器电路，其特征在于，所述光伏充电器电路包括：功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q3、升压电感L1、辅助电感L2、功率二极管D1、功率二极管D2、功率二极管D3、功率二极管D4、滤波电容C1、滤波电容C2、BUS电容C3、继电器RY1和继电器RY2，升压电感L1的一端与滤波电容C1的一端连接后与光伏电池板的正极连接，滤波电容C1的另一端与光伏电池板的负极连接，升压电感L1的另一端与功率开关管Q1的集电极、辅助电感L2的一端、滤波电容C2的一端、功率二极管D1的阳极连接，功率开关管Q1的发射极与光伏电池板的负极连接，辅助电感L2的另一端与功率开关管Q2的集电极、功率二极管D3的阳极连接，功率开关管Q2的发射极与光伏电池板的负极连接，功率二极管D3的阴极与滤波电容C2的另一端、功率二极管D2的阳极连接，功率二极管D2的阴极与功率二极管D1的阴极、BUS电容C3的正极、功率开关管Q3的集电极连接，BUS电容C3的负极与光伏电池板的负极连接，功率开关管Q3的发射极与功率二极管D4的阳极连接，功率二极管D4的阴极与继电器RY1的一端连接，继电器RY1的另一端与蓄电池正极连接，继电器RY2的一端与光伏电池板的负极连接，继电器RY2的另一端与蓄电池的负极连接，功率开关管Q1和功率开关管Q2的PWM驱动频率为20kHz。

2.根据权利要求1所述的光伏充电器电路，其特征在于：

继电器RY1和继电器RY2为零电流吸合继电器。

3.根据权利要求1所述的光伏充电器电路，其特征在于：

在光伏电池板的正极负极两端设置参数采样电路，对光伏电池板的输出电流和输出电压进行12位ADC采样，测量光伏电池板的输出功率，以跟踪光伏电池板的最大输出功率点。

4.一种根据权利要求1所述的光伏充电器电路的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：Q1为主功率开关管，Q2为辅助功率开关管，辅助电感L2、功率开关管Q2与功率开关管Q1相配合，实现功率开关管Q1的零电压开通、功率开关管Q1的非零电压关断、功率开关管Q2的零电压关断和功率开关管Q2的近似于零电流开通；

步骤2：通过控制功率开关管Q1和功率开关管Q2的开通关断，升压调节作为所述光伏充电器电路输出电压值的BUS电容C3的两端电压值，以恒压充电模式对汽车蓄电池进行充电。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

所述光伏充电器电路以恒压充电模式对汽车蓄电池进行充电包括，在给汽车蓄电池充电之前，先闭合继电器RY1和继电器RY2，监测汽车蓄电池的电压值，然后升压调节BUS电容C3的两端电压值至汽车蓄电池的电压值，再开通功率开关管Q3，通过功率二极管D4给汽车蓄电池充电，在充电结束后，关断功率开关管Q3并断开继电器RY1和继电器RY2，防止汽车蓄电池反向放电。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

所述通过控制功率开关管Q1和功率开关管Q2的开通关断，升压调节作为所述光伏充电器电路输出电压值的BUS电容C3的两端电压值包括：

当功率开关管Q1零电压开通时，功率开关管Q2零电压关断，辅助电感L2中的存储能量通过功率二极管D3存储在滤波电容C2中；当功率开关管Q1非零电压关断时，功率开关管Q2近似于零电流开通，滤波电容C2中的存储能量过功率二极管D2释放到BUS电容C3中，同时升压电感L1中的存储能量通过功率二极管D1也释放到BUS电容C3中，提升BUS电容C3的两端电压值。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

继电器RY1和继电器RY2采用零电流吸合，防止继电器吸合时打火。

8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

对光伏电池板的输出电流和输出电压进行12位ADC采样，测量光伏电池板的输出功率，以跟踪光伏电池板的最大输出功率点。