[發明專利]一種多級吸收太陽能光伏電池電能的控制方法與控制器

有效

• 申請號: 201110291446.0
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102364810A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 王新輝;柯鵬輝;張睿婷
• 申請（專利權）人: 長沙學院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02N6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多級吸收太陽能光伏電池電能控制器，其特征在于，一個太陽能光伏電池、 一個單片機、3級蓄電池、2個DC-DC升壓充電電路、電壓電流檢測電路、繼電器切換 電路、PWM光電耦合及脈沖輸出電路組成；單片機的4個IO端口作為AD轉換輸入 端口，該4個IO端口分別檢測太陽能光伏電池電壓Uo、太陽能光伏電池的輸出電流Io、 蓄電池BT2上電壓、蓄電池BT3上電壓；

單片機的2個IO端口產生2路PWM信號(PWM1，PWM2)，它們分別通過光電耦 合及脈沖輸出電路控制2個DC-DC升壓充電電路的開關管，用以對蓄電池BT2與BT3 進行升壓充電，并進行MPPT；

單片機的2個IO端口連接到2個光電耦合器控制兩個繼電器J1、J2切換升壓電路， 以實現在不同光照強度下，電功率能夠從太陽能光伏電池到蓄電池的傳送，有效吸收太 陽能光伏電池的電功率，或者由前級蓄電池到后級蓄電池的傳送；

所述單片機為ATMega?AVR系列單片機。

2.一種多級吸收太陽能光伏電池電能的控制方法，采用權利1所述的多級吸收太 陽能光伏電池電能控制器，其工作狀態有：

狀態1：當電路啟動時，太陽能光伏電池應對蓄電池BT1進行持續充電，讓其電 壓達到2.7伏以上，使單片機開始工作，由單片機對太陽能光伏電池電壓Uo、電流Io 及蓄電池BT2、蓄電池BT3的電壓進行檢測；

狀態2：當蓄電池BT3虧電時，單片機啟動PWM2輸出，啟動DC-DC升壓充電 電路，嘗試通過太陽能光伏電池對蓄電池BT3進行充電，同時監測太陽能光伏電池的 輸出電功率變化，如果電功率增加，則進行MPPT控制，以找到最大功率輸出點進行持 續充電；如果電功率沒有增加，則認為太陽能光伏電池輸出功率不夠，不適合直接對蓄 電池BT3充電，轉入狀態3；

狀態3：當蓄電池BT3虧電，查看蓄電池BT2是否虧電，如果蓄電池BT2不虧電， 則單片機啟動繼電器J2，并以最大脈寬啟動PWM2通過蓄電池BT2向蓄電池BT3充電， 實現電功率從蓄電池BT2向蓄電池BT3傳送，當蓄電池BT2虧電時，則進入狀態4；

狀態4：當蓄電池BT2虧電時，啟動繼電器J1，并啟動PWM1輸出，使D?C-DC 升壓充電電路工作，嘗試通過太陽能光伏電池對蓄電池BT2進行充電，同時監測太陽 能光伏電池的輸出電功率變化，如果電功率增加，則進行MPPT控制，以找到最大功率 輸出點進行持續充電；如果電功率沒有增加，則認為太陽能光伏電池輸出功率不夠，不 適合直接對蓄電池BT2充電，轉入狀態5；

狀態5：此時太陽能光伏電池由于光照比較弱，輸出電功率比較低，不能對蓄電池 BT2與BT3進行充電，直接對蓄電池BT1進行充電利用，以維持單片機等核心器件的 工作，當蓄電池BT2與BT3均持續虧電了規定的時間段，單片機發出警告信號，提示 使用市電充電，工作狀態回到狀態1。