[发明专利]一种太阳能控制器及太阳能充电系统

权利要求书

1.一种太阳能控制器，其特征在于，包括：MCU处理器和与所述MCU处理器连接的功率开关电路，所述功率开关电路包括：时序控制电路及与所述时序控制电路电连接的储能元件；所述时序控制电路包括：第一绝缘栅型场效应管、第二绝缘栅型场效应管、第三绝缘栅型场效应管和第四绝缘栅型场效应管，所述储能元件包括：一个电感和一个检测电感电流的采样电阻；

所述MCU处理器，用于采集太阳能电池板的输出电压和采集所述功率开关电路的输出电压；

当所述太阳能电池板的输出电压大于所述功率开关电路的输出电压时，则生成减小输入至充电电池的电压的第一充电控制信号，所述第一充电控制信号使所述第三绝缘栅型场效应管始终关断，所述第四绝缘栅型场效应管始终导通，所述第一绝缘栅型场效应管和所述第二绝缘栅型场效应管交替导通；

当所述太阳能电池板的输出电压小于所述功率开关电路的输出电压时，则生成增大输入至充电电池的电压的第二充电控制信号，所述第二充电控制信号使所述第二绝缘栅型场效应管始终关断，所述第一绝缘栅型场效应管始终导通，所述第三绝缘栅型场效应管和所述第四绝缘栅型场效应管交替导通；

当所述太阳能电池板的输出电压与所述功率开关电路的输出电压接近且进入降压-升压区时，则生成先减小后增大输入至充电电池电压的第三充电控制信号，其中，当通过采样电阻检测到电感电流跳变时，所述第三充电控制信号使第二绝缘栅型场效应管关断而第一绝缘栅型场效应管导通，直到时钟周期的中间为止，在达到时钟周期的中间后，第四绝缘栅型场效应管关断而第三绝缘栅型场效应管导通；

当所述太阳能电池板的输出电压与所述功率开关电路的输出电压接近且进入升压-降压区时，则生成先增大后减小输入至充电电池电压的第四充电控制信号，其中，当通过采样电阻检测到电感电流跳变时，所述第四充电控制信号使第三绝缘栅型场效应管关断而第四绝缘栅型场效应管导通，直到时钟周期的中间为止，在达到时钟周期的中间后，第一绝缘栅型场效应管关断而第二绝缘栅型场效应管导通；

所述功率开关电路，用于根据所述第一充电控制信号、所述第二充电控制信号、第三充电控制信号、或第四充电控制信号调整输入至充电电池的电压和/或电流。

2.根据权利要求1所述的太阳能控制器，其特征在于，

所述MCU处理器，用于根据采集到的所述太阳能电池板的输出电压和电流，确定最大输入功率所对应的电压，根据所述最大输入功率所对应的电压和所述功率开关电路的输出电压的大小关系，生成相应的充电控制信号；

若大于，则生成减小输入至所述充电电池电压的充电控制信号；

若小于，则生成增大输入至所述充电电池电压的充电控制信号；

若等于，则生成先减小后增大输入至所述充电电池电压的充电控制信号或生成先增大后减小输入至所述充电电池电压的充电控制信号。

3.根据权利要求1所述的太阳能控制器，其特征在于，

所述MCU处理器，还用于采集所述充电电池的当前电压，对比所述充电电池的当前电压和预定对比电压的比值与预设值的大小关系，生成相应的充电控制信号，

若比值介于第一预设值与第二预设值之间，则生成以第一预设恒定电流输入至所述充电电池的充电控制信号；

若比值介于第二预设值与第三预设值之间，则生成以第二预设恒定电流输入至所述充电电池的充电控制信号；

若比值大于第三预设值，则生成以恒定电压输入至所述充电电池的充电控制信号；

其中，所述第一预设值小于第二预设值，第二预设值小于第三预设值；第一预设恒定电流小于第二预设恒定电流。

4.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能控制器，其特征在于，

所述时序控制电路根据所述第一充电控制信号、所述第二充电控制信号、所述第三充电控制信号、所述第四充电控制信号形成相应的时序状态，以向所述储能元件传输电能；

所述储能元件的输出电压与所述输入至所述充电电池的电压成正比。