[实用新型]一种星用太阳能电池阵最大功率跟踪控制电路

说明书

本发明涉及电源领域，特别涉及一种星用太阳能电池阵最大功率跟踪控制电路，包括太阳能电池阵、DC/CD变换器、电池组、基于BUCK电路的乘法器、第一状态比较器、第二状态比较器、逻辑控制电路、PI控制器以及第二PWM控制器；太阳能电池阵与DC/CD变换器连接，DC/CD变换器与电池组连接；从太阳能电池阵与DC/CD变换器连接处采样得到太阳能电池阵电压和太阳能电池阵电流；将太阳能电池阵电压和太阳能电池阵电流作为基于BUCK电路的乘法器的输入，基于BUCK电路的乘法器计算得到太阳能电池阵功率，并将该功率输入到第一状态比较器；将太阳能电池阵电压输入到第二状态比较器；本发明提升了太阳能电池阵的利用率。

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及一种星用太阳能电池阵最大功率跟踪控制电路。

背景技术

太阳能电池发电的特点是输出功率受环境温度、光照强度和负载的影响较大，太阳电池阵的最大功率点会随着上述因素的变化而变化，且在星用电源工作的不同阶段，输出功率也会有较大差异，因此需采用MPPT控制，始终使太阳能电池工作在最大功率点或最大功率点附近以减小太阳能电池阵面积，从而减小整机尺寸及重量。

现有技术中，主流实现方式是基于FPGA、DSP、专用控制芯片的数字控制方案，该类抗辐射芯片成本高、可靠性较低。本发明采用纯模拟芯片等硬件电路实现MPPT功能，具备低成本、高可靠性的要求，具备较大的应用前景。

发明内容

为解决现有技术问题，本发明提出一种星用太阳能电池阵最大功率跟踪控制电路，包括太阳能电池阵、DC/CD变换器、电池组、基于BUCK电路的乘法器、第一状态比较器、第二状态比较器、逻辑控制电路、PI控制器以及PWM控制器；太阳能电池阵与DC/CD变换器连接，DC/CD变换器与电池组连接；从太阳能电池阵与DC/CD变换器连接处采样得到太阳能电池阵电压和太阳能电池阵电流；将太阳能电池阵电压和太阳能电池阵电流作为基于BUCK电路的乘法器的输入，基于BUCK电路的乘法器计算得到太阳能电池阵功率，并将该功率输入到第一状态比较器；将太阳能电池阵电压输入到第二状态比较器；第一状态比较器和第二状态比较器的输入与逻辑控制电路的输入连接，逻辑控制电路的输出作为PI控制器的输入，PI控制器输出接入PWM电路，PWM电路输出的占空比作为DC/CD变换器的输入。

进一步的，DC/CD变换器为Boost变换器或者Buck变换器，若DC/CD变换器采用Buck变换器，则PWM电路的输出经过一个反相器后再输入DC/CD变换器。

进一步的，DC/CD变换器包括第一电容、第一电感、第一二极管以及第一场效应管，第一电容的一端与太阳能电池阵的一端以及第一电感的一端连接，另一端与太阳能电池阵的另一端、第一场效应管的源极、电池组的负极连接在一起并接地；第一电感的另一端与第一场效应管的漏极以及第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与电池组正极连接；第一场效应管的栅极与PWM电路的输出端连接。

进一步的，基于BUCK电路的乘法器包括第二电容、第三电容、第二场效应管、第二二极管、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一比较器、PWM控制器，第二电容的一端与太阳能电池阵的一端、第二场效应管的漏极连接，第二电容的另一端与太阳能电池阵的另一端、第二二极管的正极、第三电容的一端以及第一电阻的一端连接在一起并接地；第二二极管的另一端与第二电感的一端连接，第二电感的另一端与第三电容的另一端以及第一电阻的另一端连接在一起并作为基于BUCK电路的乘法器的输出端；将采样得到的太阳能电池阵电流作为第三电阻的一端的输入，第三电阻的另一端与第二电阻的一端共同作为第一比较器正极的输入，第二电阻的另一端与第一基准电压连接，第四电阻的一端接地，另一端与第五电阻的一端作为第一比较器的负极的输入，第五电阻的另一端与第一比较器的输出作为PWM控制器的输入，PWM控制器的输出与第二场效应管的栅极连接。

进一步的，PWM控制器选择型号为UC1825、UC1843或UC1525的PWM控制器。