[发明专利]MPPT太阳能充电和恒流控制器

权利要求书

1.一种MPPT太阳能充电和恒流控制器，由太阳能电池板(PV)、蓄电池（B）、充电电路（10）、恒流控制电路（20）、电压采集电路、驱动电路(U1)、驱动电路(U2)和微控制器(U3)组成；在充电阶段，电压采样电路采集太阳能电池板的输出电压信息，并由微控制器(U3)中的MPPT算法跟踪太阳能电池板(PV)的最大功率输出点，微控制器(U3)采集充电电流感应电阻（R4）中的信号并根据该信号的变化实时的改变输出占空比，通过驱动电路(U1)改变充电电路(10)中MOSFET的开通时间；在放电阶段，蓄电池(B)通过恒流控制电路(20)向负载进行放电，微控制器(U3)采集放电电流感应电阻(R5)上的信号并根据该信号的变化改变输出占空比，驱动电路(U2)改变恒流控制电路(20)中MOSFET的开通时间。

2.如权利要求1所述的充电电路（10）由BUCK电路1、充电电流感应电阻（R4）组成，其中，BUCK电路1由MOSFET开关管(Q1)、(Q2)和电感(L1)组成，MOSFET开关管(Q1)与电感(L1)组成充电装置，MOSFET开关管(Q2)作为泄放电路，充电电流感应电阻(R4)用于实时检测充电过程的电流变化；MOSFET开关管(Q1)的漏极与太阳能电池板(PV)的P+连接，源极与电感(L1)的一端连接，电感(L1)的另一端与蓄电池(B)的正极连接，MOSFET开关管(Q2)的漏极与MOSFET开关管(Q1)的源极连接，源极与太阳能电池板(PV)的P-连接，充电电流感应电阻(R4)的一端与蓄电池(B)的负极相连，另一端与地相连；当MOSFET开关管(Q1)开通时，太阳能电池板(PV)通过MOSFET开关管(Q1)、电感(L1)向蓄电池(B)充电，充电电流感应电阻(R4)检测充电电流的大小，并将信息传送给微控制器(U3)，由微控制器(U3)控制MOSFET开关管(Q1)的开通时间；当充电完成时，MOSFET开关管(Q1)关断，MOSFET开关管(Q2)打开。

3.如权利要求1所述的恒流控制电路（20）由BUCK电路2、放电电流感应电阻（R5）组成，其中，BUCK电路2由MOSFET开关管（Q3）、（Q4）和电感（L2）组成，MOSFET开关管（Q3）与电感（L2）组成充电电路，MOSFET开关管（Q4）作为泄放电路，放电电流感应电阻（R5）用于实时检测放电过程的电流变化；MOSFET开关管（Q3）的漏极与蓄电池(B)的正极连接，源极与电感（L2）的一端连接，电感（L2）的另一端为恒流源的输出正端，MOSFET开关管（Q4）的漏极与MOSFET开关管（Q3）的源极连接，源极与地连接，放电电流感应电阻（R5）一端与负载LED的阴极连接，另一端与地连接；当MOSFET开关管（Q3）开通时，蓄电池(B)通过MOSFET开关管（Q3）、电感（L2）向负载放电，放电电流感应电阻（R5）实时检测放电电流的大小，并将信息传送给微控制器(U3)，由微控制器(U3)控制MOSFET开关管（Q3）的导通时间；当放电完成时，MOSFET开关管（Q3）关断，MOSFET开关管（Q4）打开。

4.如权利要求1所述的驱动电路（U1）、驱动电路（U2）分别为两个LM25101C芯片，微控制器（U3）为MSP430F5132IDA芯片，以上三个芯片连接起来组成了本发明的控制部分；驱动电路（U1）的HO端连接MOSFET开关管（Q1）的栅极，LO端连接MOSFET开关管（Q2）的栅极，HI端与微控制器（U3）的P1.7端口相连，LI端与微控制器（U3）的P2.0端口相连；驱动电路（U2）的HO端连接MOSFET开关管（Q3）的栅极，LO端连接MOSFET开关管（Q4）的栅极，HI端与微控制器（U3）的P2.1端口相连，LI端与为控制器（U3）的P2.2端口相连；另外，微控制器（U3）的P1.0端口与电压采集电路的输出相连，P1.1端口与充电电流感应电阻（R4）的一端相连，P1.4端口与放电电流感应电阻（R5）的一端相连。