[發(fā)明專利]一種太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210066349.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN102622034A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉放;孫俊;韓雁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/67
• 分類號(hào): G05F1/67;H02N6/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器，所述MPPT控制器包括用于采集電壓電流的AD采樣模塊，以及驅(qū)動(dòng)電路模塊與DCDC模塊，其特征在于，所述MPPT控制器包括：

存儲(chǔ)器模塊，用于根據(jù)輸入端輸入的電壓電流值和環(huán)境溫度值，查找到當(dāng)前該工作點(diǎn)要調(diào)整到最大功率點(diǎn)所需的占空比數(shù)據(jù)，并輸出給計(jì)數(shù)器模塊；

溫度傳感器模塊，用于檢測周圍環(huán)境溫度，其輸出端與存儲(chǔ)器模塊的輸入端相連；

控制模塊，用于控制所述AD采樣模塊采樣，并將采樣得到的電壓電流值送到存儲(chǔ)器模塊；

計(jì)數(shù)器模塊，用于將存儲(chǔ)器模塊傳輸過來的占空比數(shù)據(jù)利用計(jì)數(shù)的方式，輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于該占空比的方波到驅(qū)動(dòng)電路模塊。

2.如權(quán)利要求1所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器，其特征在于，所述控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、計(jì)數(shù)器模塊集成在一塊FPGA內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器，其特征在于，所述溫度傳感器模塊、AD采樣模塊，控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、計(jì)數(shù)器模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊由專用芯片集成實(shí)現(xiàn)。

4.如權(quán)利要求2或3所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有不同溫度不同光照下的太陽能電池輸出曲線數(shù)據(jù)以及不同曲線不同點(diǎn)所對(duì)應(yīng)最大功率點(diǎn)的占空比數(shù)據(jù)。

5.一種基于權(quán)利要求1所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器的控制方法，其特征在于，包括步驟：

1)、每隔一段時(shí)間，調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)器模塊，使其輸出占空比為1的方波到驅(qū)動(dòng)電路模塊，驅(qū)動(dòng)DCDC模塊工作；

2)、控制模塊控制AD采集模塊啟動(dòng)，此時(shí)AD采樣模塊開始采集光伏電池模塊的電壓電流，AD采樣模塊將采集到的電壓電流送到控制器模塊，控制模塊關(guān)斷AD采樣模塊，并將所述的電壓電流送到存儲(chǔ)器模塊；

3)、溫度傳感器模塊采集的環(huán)境溫度變量，也送到存儲(chǔ)器模塊；

4)、存儲(chǔ)器模塊，接收溫度傳感器模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)和控制模塊傳輸過來的電壓電流數(shù)據(jù)，查找本地?cái)?shù)據(jù)表，找出該溫度下，不同光強(qiáng)對(duì)應(yīng)的太陽能電池輸出曲線數(shù)據(jù)，以及找到該電壓電流對(duì)應(yīng)的曲線，并查找出當(dāng)前工作點(diǎn)調(diào)整到最大功率點(diǎn)所需的占空比數(shù)據(jù)；

5)、存儲(chǔ)器模塊將所述占空比數(shù)據(jù)輸出到計(jì)數(shù)器模塊；

6)、所述計(jì)數(shù)器模塊將存儲(chǔ)器模塊傳輸過來的占空比數(shù)據(jù)利用計(jì)數(shù)的方式，輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于該占空比的方波到驅(qū)動(dòng)電路模塊，通過驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)，將輸出的經(jīng)過驅(qū)動(dòng)的方波信號(hào)傳輸給DCDC模塊；

7)、DCDC模塊中的MOS開關(guān)管在方波信號(hào)的作用下周期性通斷，控制電感電容周期性充放電，實(shí)現(xiàn)升降壓的功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了太陽能電池模塊的最大功率輸出。

6.如權(quán)利要求5所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器的控制方法，其特征在于，所述步驟1)包括步驟：

每隔一段時(shí)間，控制模塊輸出一個(gè)特定的地址給存儲(chǔ)器模塊，存儲(chǔ)器模塊中該地址存放的就是滿占空比數(shù)據(jù)，使得存儲(chǔ)器模塊輸出滿占空比數(shù)據(jù)到計(jì)數(shù)器模塊，令計(jì)數(shù)器模塊輸出占空比為1的方波到驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)DCDC模塊工作。

7.如權(quán)利要求6所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器的控制方法，其特征在于，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有不同溫度不同光照下的太陽能電池輸出曲線數(shù)據(jù)以及不同曲線不同點(diǎn)所對(duì)應(yīng)最大功率點(diǎn)的占空比數(shù)據(jù)。

8.如權(quán)利要求7所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器的控制方法，其特征在于，所述控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、計(jì)數(shù)器模塊是通過集成在一塊FPGA內(nèi)來實(shí)現(xiàn)的。

9.如權(quán)利要求7所述的太陽能光伏系統(tǒng)的MPPT控制器的控制方法，其特征在于，所述溫度傳感器模塊、AD采樣模塊，控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、計(jì)數(shù)器模塊和驅(qū)動(dòng)電路模塊由專用芯片集成實(shí)現(xiàn)。