[发明专利]MPPT太阳能充电和恒流控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种MPPT太阳能充电和恒流控制器，属于太阳能光伏发电应用技术领域。

背景技术

太阳能充电控制器能够有效的控制太阳能电池板向蓄电池充电的过程，并能对蓄电池进行保护，以防止蓄电池过度充电造成的损坏；恒流控制器能够给LED光源提供恒定不变的电流，从而保证LED照明灯具可靠工作。将充电和恒流控制器有效结合在一起，能够极大的减少装置的元器件数量和体积，并提高可靠性。

MPPT是太阳能电池板最大输出功率的跟踪技术，将MPPT通过硬件和软件技术应用于太阳能电池板中，并与充电和恒流控制器结合在一起，能够充分的利用太阳能电池板所发电量，提高太阳能电池板的利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种MPPT太阳能充电和恒流控制器，通过硬件和软件技术将充电和恒流控制器结合在一起，并在太阳能电池板的功率输出中加入了MPPT技术。结构简单、充放电效率高、体积小、成本低。

本发明的技术方案是：

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PV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的最大功率输出点，然后通过充电电路10向蓄电池B进行充电，充电电流感应电阻实时检测充电电流的大小，并将其转化成电压信号，微控制器U3采集该电压信号并根据该电压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，从而实现蓄电池B充电过程的实时控制，充电电路10中加入了泄放电路，在充电结束后能够快速的将多余的电能释放出去，防止蓄电池B过充；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，放电电流感应电阻实时检测放电电流的大小，并将其转化成电压信号，微控制器U3采集该电压信号并根据该电压信号的变化改变输出占空比，通过驱动电路U2改变恒流控制电路20中MOSFET的开通时间，从而保证放电过程电流的恒定，恒流控制电路20中增加了泄放电路，能够在放电结束后将负载中的电流迅速的释放为零，起到保护负载的作用。

本发明的有益效果是：MPPT太阳能充电和恒流控制器，加入了MPPT技术，并在充电电路和恒流控制电路中加入了电流感应电阻，实现了最优的充电和恒流控制策略，充电效率高并能保证输出电流的恒定。本发明具有结构简单、充电效率高、体积小、成本低的优点。

附图说明

图1为MPPT太阳能充电和恒流控制器结构框图；

图2为MPPT太阳能充电和恒流控制器电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

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，通过充电电路10向蓄电池B进行充电，充电电流感应电阻R4实时检测充电电流的大小，并将其转化成电压信号，微控制器U3采集该电压信号并根据该电压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，从而实现蓄电池B充电过程的实时控制，充电电路10中加入了泄放电路，在充电结束后能够快速的将多余的电能释放出去，防止蓄电池B过充；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，放电电流感应电阻R5实时检测放电电流的大小，并将其转化成电压信号，微控制器U3采集该电压信号并根据该电压信号的变化改变输出占空比，通过驱动电路U2改变恒流控制电路20中MOSFET的开通时间，从而保证放电过程电流的恒定，恒流控制电路20中也加入了泄放电路，能够在放电结束后将负载中的电流迅速的释放为零，从而起到保护负载的作用。