[发明专利]一种基于MPPT光伏半导体激光器发光系统

权利要求书

1.一种基于MPPT光伏半导体激光器发光系统，其特征在于，在同一主电路中实现光伏充放电控制和恒流驱动一体化，采用双向直流变换器电路，实现光伏发电与半导体激光器输出两者间自动切换，即在有光照时，双向变换器切换为输入模式，对光伏电池发电进行蓄电池储存；无光照时，双向变换器切换为输出模式，蓄电池通过直流变换器放电，提供半导体激光器发光电能；电路中单片机及其驱动电路控制充电和放电过程的切换，以及充电电压和半导体激光器电流大小。

2.如权利要求1所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，其特征在于，蓄电池充电电压13V左右，光伏板开路电压达到21.5V，充电需要降压处理，采用Buck拓扑结构的DC/DC转换电路；蓄电池放电采用Boost的DC/DC转换电路，为半导体激光器驱动提供电能。

3.如权利要求1-2任意一项所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，其特征在于，器件的主电路为双向DC/DC变换电路，由一个电感和多个功率MOS开关管、电容等组成；此电路通过两个MOS功率管开关控制Buck充电和Boost放电的切换。

4.如权利要求1-3任意一项所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，其特征在于，双向DC/DC变换电路的光伏充电的工作过程为：MOS管断开，形成Buck结构DC/DC变换电路；单片机控制Buck电路的MOS管的开关，输出一定的电压或电流，对蓄电池充电。

5.如权利要求1-4任意一项所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，，其特征在于，光伏板在参考光照强度、环境温度下的功率与输出电压的关系

在极值条件，dP/dV＝0得

其中DI、DV是关于光伏板在参考光强、参考温度环境下的参数，Isc为太阳板短路电流。

6.如权利要求1-5任意一项所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，，其特征在于，采用光伏专用胶体蓄电池，一组的工作输出电压DC12V，半导体激光器负载的工作电压范围在DC36～48V，系统蓄电池放电过程，采用Boost变换电路进行DC电压的变换，MOS开关管接通Boost回路，蓄电池储蓄的电能向负载放电；通过单片机调整开关管Q1的PWM信号，调节输出电流半导体激光器电流的大小，实现对半导体激光器负载的恒流驱动。。

7.如权利要求1-6任意一项所述的基于MPPT光伏半导体激光器发光器件，，其特征在于，系统以STM8单片机为控制核心，外围电路包括数据采集、PWM和I/O控制等信号的驱动电路；光照强度、温度，蓄电池、光伏阵列和半导体激光器负载的电压/电流等参数信息，通过相应的驱动电路转化送入STM8的ADC接口，进行AD转换；控制信号单元输出信号，通过驱动电路控制对应的MOS开关管，实现MPPT充电、半导体激光器恒流供电；用红外遥控器与主机进行通信，设置所需工作参数，主机人机界面显示相应工作状态。