[发明专利]一种MPPT充电系统及充电实现方法

权利要求书

1.一种MPPT充电系统，其特征在于，所述MPPT充电系统包括：

一端与光伏阵列连接，另一端与锂电池连接的BUCK电路，用于将所述光伏阵列12V的输入电压降压转换为5V电压输入到所述锂电池；

分别与所述光伏阵列和锂电池连接的电压电流检测电路，用于分别对所述光伏阵列和锂电池的电压和电流进行采样；

与所述电压电流检测电路连接的控制单元，用于对所述电压电流检测电路采集到的电压和电流参数进行采样处理，并控制生成PWM脉冲控制信号，所述PWM脉冲控制信号用于以变步长扰动观测的算法实现对最大功率点处的电压进行扰动；

与所述控制单元和所述BUCK电路均连接的驱动电路，用于将所述控制单元生成的所述PWM脉冲控制信号输送至所述BUCK电路；

与所述控制单元和锂电池连接的电源电路，用于为所述控制单元提供供电电源；

与所述控制单元连接的通信电路，用于将采集到的电压和电流参数、所述PWM脉冲控制信号一并发送给上位机。

2.根据权利要求1所述的MPPT充电系统，其特征在于，所述电压电流检测电路包括第一电压电流检测电路和第二电压电流检测电路；

所述第一电压电流检测电路分别与所述光伏阵列和控制单元连接，所述第二电压电流检测电路与所述锂电池和控制单元连接。

3.根据权利要求2所述的MPPT充电系统，其特征在于，所述第一电压电流检测电路与所述控制单元之间设有第一运算放大电路，所述第二电压电流检测电路与所述控制单元之间设有第二运算放大电路。

4.根据权利要求1所述的MPPT充电系统，其特征在于，所述BUCK电路包括与所述光伏阵列正极端PV+连接的场效应管Q1，所述场效应管的源极依次串接电阻R6和电阻R7后连接驱动信号端QIG，所述场效应管Q1的栅极串接电阻R4后与三极管Q4的漏极连接，所述三极管Q4的栅极串接电阻R5后连接PB0端，所述三极管Q4的源极串接电阻R10后与所述光伏阵列的负极端PV-连接，所述场效应管Q1的源极与所述电阻R6之间的线路上设有第一电流节点和第二电流节点，所述电阻R6和电阻R7之间的线路上设有第三电流节点，所述第三电流节点引出的线路连接至三极管Q3的栅极，所述三极管Q3的源极与所述第一电流节点引出的线路连接，所述三极管Q3的漏极串接电感L后与锂电池的正极端VBat+连接，所述第三电流节点与所述三极管Q3的栅极之间的线路上设有第四电流节点，所述第三电流节点与所述第四电流节点之间的线路上串接有与所述电阻R6并联的二极管D2；

所述电感L与所述三极管Q3的漏极之间设有第五电流节点，所述电感L与所述锂电池的正极端VBat+之间的线路上依次设有第六电流节点、第七电流节点和第八电流节点，所述第一电流节点引出的线路串接电容E1后与所述电阻R10连接，所述第二电流节点引出的线路串接电容C2后与所述电阻R10连接，所述第五电流节点引出的线路串接二极管D4后与所述电阻R10连接，所述第六电流节点串接电容C3后与所述电阻R10连接,所述第七电流节点引出的线路串接电阻R8和电阻R9后与所述电阻R10连接，所述第八电流节点引出的线路依次串接电阻R12和二极管D3后与所述电阻R10连接；

所述电阻R8与所述电阻R9之间的线路上设有第九电流节点，所述第九电流节点引出的线路串接电容C4后与所述电阻R10连接,所述电容C4与所述第九电流节点之间的线路上设有第十三电流节点，所述第十三电流节点引出的另一线路作为锂电池电压采样端Vbat，所述电阻R12与所述二极管D3之间的线路上设有第十电流节点，所述第十电流节点引出的线路连接至场效应管Q2的栅极，所述场效应管Q2的漏极连接锂电池的负极端VBat-连接，所述三极管Q4的源极与所述电阻R10之间的线路设有第十一电流节点，所述第十一电流节点引出的线路串接电阻R11后与所述场效应管Q2的源极连接，所述第十一电流节点引出线路作为光伏阵列采样电流端Ipv，所述场效应管Q2的源极与所述电阻R11之间的线路上设有第十二电流节点，所述第十二电流节点引出的线路作为锂电池采样电流端Ibat；

所述光伏阵列正极端PV+与所述场效应管Q1之间的线路上设有第十四电流节点，所述第十四电流节点引出的线路串接电阻R1和电阻R2之后与光伏阵列的负极端PV-连接，所述电阻R1和电阻R2之间的线路上设有第十五电流节点，所述第十五电流节点引出的线路作为光伏阵列电压采集端Vpv。