[發明專利]具有最大功率跟蹤的光伏控制器

有效

• 申請號: 201110347209.1
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102386808A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 徐純新;劉漢國;彭凱;朱曉松;羅澤虎;侯延年;劉科
• 申請（專利權）人: 重慶電力高等?？茖W校
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02P13/00;G05F1/67
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

????本發明涉及光伏控制器，具體涉及一種具有最大功率跟蹤的光伏控制器。?

背景技術

太陽能電池的輸出功率，并不是穩定的，而是受到溫度和光照影響。在溫度每升高1℃，每塊太陽能電池的電壓約減少2mV;而光電流隨溫度的增加略有上升，大約每升高1℃，每塊太陽能電池的光電流增加1‰，但總的來說功率下降，即太陽能電池每升高1℃，功率就減少0.35%。MPPT最大功率跟蹤光伏控制器是一種通過改變開關電源波形占空比的方法，調整其輸出電壓，將太陽能光伏電池所發的電能以最大功率的形式供給負載的一種控制器。由于存在不同負載的匹配問題，一般來說容性負載，有源負載將能夠較好的匹配，但對于阻性負載，匹配問題將比較困難，必然造成開關電源波形占空比有較大范圍的變化。由于開關電源在一定的時間段內是沒有電流輸出的，因此不可避免的出現瞬態功率為零的現象，實際上不能實現最大功率輸出的要求。?

發明內容

????本發明所要解決的技術問題在于提供一種具有最大功率跟蹤的光伏控制器。?

為了解決上述問題，根據本發明的技術方案，一種具有最大功率跟蹤的光伏控制器，包括單片機控制電路，輸出電流采集電路，輸出電壓采集電路，溫度采集電路，光電流檢測電路，開關電源電路和負載阻抗調節電路；?

?其特點是：

單片機控制電路接收輸出電流采集電路、輸出電壓采集電路、溫度采集電路和光電流檢測電路輸出的信號，并將信號進行處理及計算，輸出信號到負載阻抗調節電路和開關電源電路；

輸出電流采集電路采集負載電流，進行處理后輸出信號到單片機控制電路；

輸出電壓采集電路采集負載電壓，進行處理后輸出信號到單片機控制電路；

溫度采集電路采集太陽能電池的溫度，進行處理后輸出信號到單片機控制電路；

光電流檢測電路檢測太陽能電池的光電流，進行處理后輸出信號到單片機控制電路；

????開關電源電路將太陽能電池輸出的直流電轉換成交流電，并通過多路輸出變壓器和負載阻抗調節電路輸出到負載；開關電源電路還接收單片機控制電路輸出的信號，與太陽能電池的取樣信號進行比較，調節電源輸出波形占空比；?

負載阻抗調節電路接收單片機控制電路輸出的信號，調節多路輸出變壓器的初級等效阻抗。

單片機控制電路根據輸出電流采集電路、輸出電壓采集電路輸出的數據，計算出太陽能電池輸出到負載的實際功率，根據溫度采集電路和光電流檢測電路輸出的數據，計算出太陽能電池輸出的理論最大功率值，并將理論最大功率與實際功率進行比較，當外界環境或者負載阻抗有較大改變的時候，輸出信號到負載阻抗調節電路，通過負載阻抗調節電路改變多路輸出變壓器的次級輸出端，即改變多路輸出變壓器的輸出變壓比，從而達到改變初級等效阻抗的目的，并且，還通過將太陽能電池理論輸出電壓與太陽能電池的取樣電壓進行比較，調節開關電源電路輸出波形占空比，實現太陽能電池在每個環境下的輸出都盡量接近最大功率。?

根據本發明所述的具有最大功率跟蹤的光伏控制器的優選方案，所述單片機控制電路包括AD-DA轉換電路及單片機電路；?

所述AD-DA轉換電路接收輸出電流采集電路、輸出電壓采集電路和光電流檢測電路輸出的信號，進行A/D轉換后輸出到單片機電路；同時，AD-DA轉換電路接收單片機電路輸出的信號，進行D/A轉換后，輸出到開關電源電路；

所述單片機電路接收AD-DA轉換電路和溫度采集電路輸出的信號，將收到的信號進行處理及計算，輸出信號到AD-DA轉換電路；并且，單片機電路輸出鎖存信號和片選信號到負載阻抗調節電路。

根據本發明所述的具有最大功率跟蹤的光伏控制器的優選方案，所述AD-DA轉換電路接收電壓檢測電路輸出的信號，進行A/D轉換后輸出到單片機電路，電壓檢測電路采集太陽能電池輸出的電壓，進行處理后輸出到AD-DA轉換電路。?

根據本發明所述的具有最大功率跟蹤的光伏控制器的優選方案，所述單片機電路輸出溫度數據、光電流檢測數據、太陽能電池輸出的電壓數據、負載電流數據和負載電壓數據到顯示器顯示。?

根據本發明所述的具有最大功率跟蹤的光伏控制器的優選方案，所述負載阻抗調節電路包括鎖存器和N組變壓器等效阻抗調節電路，其中N為大于1的自然數，且N的值與多路輸出變壓器的次級繞組的數量相同；所述鎖存器的鎖存端和片選信號輸入端分別接收單片機控制電路輸出的鎖存信號和片選信號，鎖存器的片選信號輸出端輸出信號到變壓器等效阻抗調節電路，調節多路輸出變壓器的初級等效阻抗。?