[发明专利]一种用于太阳能控制器的MPPT电路在审

专利信息
申请号: 201810727841.0 申请日: 2018-07-05
公开(公告)号: CN108803772A 公开(公告)日: 2018-11-13
发明(设计)人: 李泽廷;陈勇 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: G05F1/67 分类号: G05F1/67
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 太阳能控制器 算法控制模块 太阳能电池板 蓄电池 太阳能电压 占空比信号 主功率电路 采样模块 快速处理 输出效率 最大输出 光照 保证
【说明书】:

发明公开了一种用于太阳能控制器的MPPT电路,包括太阳能电压采样模块、MPPT主功率电路模块、算法控制模块、太阳能电池板和蓄电池。本发明能够保证在不同的光照情况下,实现对输出效率变化的快速处理,获得准确的占空比信号,保证太阳电池的最大输出效率。另外,本发明所提供的MPPT电路结构简单,具有较低的成本以及简单的实现条件,提高了实用性。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域,尤其涉及一种MPPT控制电路。

背景技术

当前的太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池板的串并联组成光伏阵列,然而由于每天的光照强度不断变化或是电池板处于遮蔽状态等不利因素,光伏阵列的输出功率会出现极大的降低。因此需要在光伏控制系统中加入最大功率点跟踪器(MPPT)来实现光伏系统的最大功率输出。

目前,MPPT控制器的实现主要是通过DSP的算法来控制,根据太阳能电池的状态变化调整PWM波,再经过BOOST或者BUCK电路来实现太阳能电池板的最大功率输出。然而,这种方式需要额外添加DSP模块来运行算法,增加了设计成本和运行功耗,会使蓄电池的一部分功耗浪费在控制电路上,造成了浪费。

发明内容

本发明提供了一种MPPT控制电路,具有成本低,结构简单,能有效提高太阳能电池板输出功率的特点。

本发明解决技术问题采用如下技术方案:一种用于太阳能控制器的MPPT电路,包括:

太阳能电压采样模块、MPPT主功率电路模块、算法控制模块、太阳能电池板以及蓄电池;

所述太阳能电压采样模块的输入端连接至所述太阳能电池板正极的直流输出端,输出端连接至所述算法控制模块的输入端,用于采集太阳能电池电压的变化,以此来控制PWM占空比;

所述MPPT主功率电路模块的输入端连接至所述太阳能电池板的输出端与所述算法控制模块的输出端,输出端连接至所述蓄电池的输入端,以此控制太阳能电池的输出功率;

所述算法控制模块的输入端连接至所述太阳能电压采样模块的输出端,输出端连接至所述MPPT主功率电路模块的输入端,用于根据太阳能电池电压的变化产生相应的PWM波;

所述太阳能电池板,用于将光能转换为电能;

所述蓄电池,用于存储太阳能所产生的电能。

进一步改进在于,所述MPPT主功率电路模块包括电感L1、二极管D1、电容C1、IGBT管Q1;其中,

所述电感L1与所述二极管D1依次串接于输入端Vin与输出端Vout之间;

所述IGBT管的漏极连接至所述电感L1与所述二极管D1的串接形成的节点A处,栅极连接输入端Vpwm,源极连接至地GND;

所述电容C1两端分别连接至输出端Vout与地GND。

进一步改进在于,所述算法控制模块包括三角波信号产生模块、减法器模块和比较器模块;其中,

所述三角波信号产生模块的输出端连接所述比较器模块的正输入端Vcmp+;

所述减法器模块的输入端连接所述算法控制模块的输入端,输出端连接所述比较器模块的负输入端;

所述比较器模块的输出端连接所述算法控制模块的输出端。

进一步改进在于,所述三角波信号产生模块包括OP07AH运算放大器芯片H1、OP07AH运算放大器芯片H2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、稳压管D2和稳压管D3;其中,

所述OP07AH运算放大器芯片H1的负输入端连接至地GND,正输入端与输出端之间依次串接所述电阻R3与所述电阻R1;

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