[发明专利]一种具有MPPT功能的太阳能充电控制电路

权利要求书

1.一种具有MPPT功能的太阳能充电控制电路，包括：第一电压采集电路、第一电流采集电路、微控制器、降压式变换电路，所述微控制器通过所述第一电压采集电路和第一电流采集电路采集太阳能电池板的输出电压和输出电流，并利用该输出电压和输出电流控制所述降压式变换电路跟踪所述太阳能电池板的最大功率点，其特征在于：所述降压式变换电路由2个交替工作的降压单元构成，所述降压单元的控制端通过隔离芯片与所述微控制器连接，所述降压单元由开关管结构、续流二极管结构、储能电感和储能电容组成，所述开关管结构由2个相互并接的驱动电路构成，所述驱动电路包括：第一开关管、第一二极管、第一、第二电阻，所述第一开关管的漏极与所述太阳能电池板的正极连接，所述第一开关管的栅极分别与第一、第二电阻的一端、第一二极管的正极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一电阻的另一端作为所述降压单元的控制端通过隔离芯片与所述微控制器连接，所述第二电阻的另一端分别与所述续流二极管结构的一端、所述第一开关管的源极、所述储能电感的一端连接，所述储能电感的另一端分别与蓄电池的正极、所述储能电容的正极连接，所述储能电容的负极与分别与所述蓄电池的负极、所述续流二极管结构的另一端连接；

还包括输出保护电路，所述输出保护电路包括：限流电阻R2、R56、继电器K2，所述限流电阻R2、R56并联后的一端与所述继电器K2串接，另一端与蓄电池的负极串接，所述继电器K2的触点开关的一端串接负载端LOAD-，所述限流电阻R2、R56与继电器K2的触点开关的另一端连接，所述继电器K2受微控制器的通用I/O口LOAD-SW2端控制，所述继电器K2的触点开关的另一端与所述限流电阻R2、R56之间引出电压采集端IF，当输出保护电路工作时，负载电流I2从蓄电池的正极经过负载端LOAD-、电压采集端IF流到蓄电池的负极，所述电压采集端IF连接电压跟随器，所述电压跟随器由电阻R37、R57、R40、R58、运算放大器U2构成，所述电压采集端IF与所述电阻R40的一端连接，所述电阻R40的另一端分别与所述运算放大器U2的同相输入端、电阻R58的一端连接，所述电阻R58的另一端对地连接，所述运算放大器U2的反相输入端分别与所述电阻R37、电阻R57的一端连接，所述电阻R37的另一端对地连接，所述电阻R57的另一端与所述运算放大器U2的输出端连接，所述电压采集端IF上的电压信号通过电压跟随器传输到微控制器的通用I/O口ADIboad端上，所述ADIboad端通过采集电压采集端IF上的电压信号判断负载干路上的电流I2是否超过设定值，当负载干路上的电流值超过设定值时，微控制器控制通用I/O口LOAD-SW2端切断继电器K2的触点开关；

所述输出保护电路上设置继电器保护支路，所述继电器保护支路由电阻R3、R4、R59、R35、R42、R41、R29、场效应管Q12、三极管Q14构成，所述电阻R3、R4的一端均连接所述继电器K2的触点开关的一端，所述电阻R3、R4的另一端均连接所述场效应管Q12的漏极，所述场效应管Q12的源极与所述继电器K2的触点开关的另一端连接，所述场效应管Q12栅极分别与所述电阻R59的一端、R35的一端连接，所述电阻R59的另一端分别连接三极管Q14的集电极、所述电阻R42的一端，所述电阻R42的另一端连接电源+15V，所述电阻R35的另一端分别连接三极管Q14的发射极、电阻R29的一端，电阻R29的另一端分别连接电阻R41的一端、三极管Q14的基极，所述电阻R41的另一端连接微控制器的通用I/O口LOAD-SW11端；

在需要接通继电器K2前，微控制器的通用I/O口LOAD-SW11端输出高电平，场效应管Q12导通，电流I2通过场效应管Q12流到蓄电池的负极，从而保证继电器K2的触点开关的另一端和继电器K2的触点开关的一端之间的电压差足够低，低的电压差可保护继电器K2的触点，防止触点烧毁。

2.根据权利要求1所述的一种具有MPPT功能的太阳能充电控制电路，其特征在于：所述续流二极管结构由2个并接的MOS管构成，所述MOS管的栅极均与其源极连接，所述MOS管的漏极分别与所述第一开关管的源极、所述储能电感的一端连接，所述MOS管的栅极和源极与所述储能电容的负极连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有MPPT功能的太阳能充电控制电路，其特征在于：所述第一电流采集电路包括霍尔电流传感器。