[实用新型]一种新型的MPPT硬件结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池板的最大功率点追踪技术领域，具体是一种新型的MPPT硬件结构。

背景技术

由于太阳能电池板的输出特性是非线性的，主要受光照强度和温度等外界环境的影响，最大功率点经常会发生变化。MPPT控制器目的是为了提高系统效率，力求根据不同的条件来实时调整系统参数，使太阳能电池板时刻工作在最大工作功率点附近。

目前比较成熟的MPPT算法主要有扰动观察法、增量电导法、恒定电压法等，这些技术一般都是以电压作为参考值进行调节的。其中应用最广的方法是扰动观察法，因其算法简单，容易实现，对技术要求不高而应用极其广泛，但也有明显的缺点，扰动观察法的原理是扰动电池板的输出电压，并按照使输出功率增加的原则来对系统进行控制，在稳态时，系统会在最大功率点附近振荡运行而导致功率损失，且当光照强度或温度快速变化时系统容易出现误判。此外，当太阳能电池板部分位置有阴影遮挡时，电池板的P-V曲线会有多个功率波峰点，这种情况采用传统的追踪算法无法确定哪个波峰为最大功率点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的MPPT硬件结构，来避免上述技术的不足之处。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型的MPPT硬件结构，包括太阳能电池板、输入滤波单元、主控单元、逻辑处理单元、驱动电路单元、同步整流单元、输出滤波单元、电流采样单元和蓄电池。

作为本实用新型进一步的方案：所述输入滤波单元包括电容C1，所述同步整流单元包括场效应管Q1、场效应管Q2和肖特基二极管D1，所述输出滤波单元包括电感L1和电容C2，所述电流采样单元包括电阻R1，所述太阳能电池板的负极接地，所述太阳能电池板的正极与电容C1的正极连接，所述电容C1的负极接地，所述太阳能电池板的正极还与场效应管Q1的2脚连接，所述场效应管Q1的3脚与场效应管Q2的2脚连接，所述场效应管Q2的3脚接地，所述场效应管Q2的2脚与接地的肖特基二极管D1连接，所述场效应管Q2的2脚通过电感L1、电阻R1与蓄电池的正极连接，所述电感L1的另一端通过电容C2接地，所述蓄电池的负极接地；所述主控单元输出PSMC1A、PSMC1B和PSMC2A，所述PSMC1A经过逻辑处理单元处理成PWM1，所述PSMC1B和PSMC2A经过逻辑处理单元处理成PWM2，所述PWM1经过驱动电路单元输出PWMH，所述PWM2经过驱动电路单元输出PWML，所述PWMH与场效应管Q1的1脚连接， 所述PWML与场效应管Q2的1脚连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够准确、迅速的找到太阳能电池板的最大功率点，且不受光照、温度、阴影遮挡等环境因素的限制，追踪速度快、效率高。

附图说明

图1是新型MPPT硬件结构框图；

图2是正常情况下电池板的P-V曲线；

图3是有阴影遮挡的电池板P-V曲线；

图4是开始追踪时占空比Dmin时的波形；

图5是追踪过程中占空比D_50％时的波形；

图6是追踪过程中占空比Dmax时的波形；

图7是追踪完成后异步模式转换为同步模式的波形；

图8是追踪完成后异步模式转换为同步模式的波形。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例及附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。