[實用新型]太陽能高效MPPT光伏控制器

有效

• 申請號: 201220002263.2
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN202395495U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 林飛
• 申請（專利權）人: 貴州能恒科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能技術領域，特別是涉及太陽能光伏新型控制器。

背景技術

隨著能源危機好環境溫室效應日益嚴重，國家政策逐漸向節能減排的固定資產投資方面傾斜。其中，太陽能的開發應用是所述節能減排的重要部分，也是可再生能源的重要部分，并已逐漸成為綠色能源的熱點和主流。

現有太陽能系統一般包括太陽能電池和太陽能控制器，還可以包括蓄電池。

參閱圖1，上述太陽能控制器一般是采用并聯式連接方式，通過開關的導通和截止，來調整太陽能電池輸出到蓄電池的電壓，從而保護蓄電池。但是上述并聯式技術至少存在以下兩個問題：

第一、通過開關來調整電壓，那么在開關閉合開關時有一部分太陽能電池發出來的電會浪費掉。第二、一旦控制開關的信號失靈，則不能保證蓄電池的充電電壓或負載電壓在合適水平。

發明內容

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種太陽能光伏新型控制器，可以提高太陽能充電效率，提高太陽能發電的利用率，并且可以采用更小的蓄電池，經濟實用。

為解決上述問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種太陽能光伏新型控制器，太陽能光伏新型控制器包括最大功率點跟蹤控制器，MPPT控制器分別連接太陽能電池、蓄電池、DC/DC轉換器，DC/DC轉換器連接于太陽能電池與蓄電池之間，DC/DC轉換器輸出給蓄電池的輸出電壓在蓄電池的安全充電電壓之內；

MPPT控制器還連接負載通斷控制開關的控制端，控制開關電連接于蓄電池與負載之間。

本實用新型的有益效果是：區別于現有技術太陽能發電效率低、難以保證蓄電池的充電電壓或負載電壓在合適水平的情況，本實用新型采用MPPT控制器來控制太陽能電池對蓄電池充電的控制，提高電能利用率，并且通過DC/DC轉換器來保證太陽能電池給蓄電池的電壓輸出維持在安全水平、以及調節蓄電池的放電來實現蓄電池的安全使用。

附圖說明：

圖1：本實用新型現有技術的太陽能控制器的太陽能系統的示意圖；

圖2：本實用新型的太陽能高效MPPT光伏控制器的太陽能系統的示意圖。

具體實施方式：

實施例：

如圖2所示，本實用新型太陽能光伏新型控制器應用于太陽能系統中。所述太陽能光伏新型控制器包括最大功率點跟蹤(MPPT，Maximum?Power?Point?Tracking)控制器，MPPT控制器分別連接太陽能電池、蓄電池、DC/DC轉換器，DC/DC轉換器連接于太陽能電池與蓄電池之間，DC/DC轉換器輸出給蓄電池的輸出電壓在蓄電池的安全充電電壓之內。

MPPT控制器還連接負載通斷控制開關⑤(圖中未示，僅顯示標號和名稱)的控制端，控制開關電連接于蓄電池與負載之間。

太陽能電池輸出的電先經過高效率的DC/DC轉換器將電壓設定在電池充電安全電壓范圍之內，通過本實用新型太陽能光伏新型控制器進行D/A②轉換，以小范圍地調整DC/DC轉換器輸出電壓來滿足蓄電池的充電需要(如恒壓恒流等各種充電方式)，最大程度保護蓄電池。

MPPT的實現：本實用新型太陽能光伏新型控制器實時測量太陽能電池電壓、電流①以及蓄電池的電壓、電流③。

MPPT控制器是一種新型太陽能控制器，是傳統太陽能充放電控制器的升級換代產品，所謂最大功率點跟蹤，即是指控制器能夠實時偵測太陽能板的發電電壓，并跟蹤最高電壓電流值(VI)，使系統以最高的效率對蓄電池充電。

要想給蓄電池充電，太陽能電池的輸出電壓必須高于蓄電池的當前電壓，如果太陽能電池的輸出電壓低于蓄電池電壓，那么輸出電流會接近0。所以，為安全起見，太陽能電池在制造出廠時，將太陽能電池的峰值電壓(Vpp)設定為大約17V左右。

MPPT控制器和傳統太陽能控制器的區別在于：傳統的太陽能充放電控制器的充電參數都是在出廠之前就設定好的，則不管太陽能的發電效率如何變化，給蓄電池充電的速度也是有限的。而MPPT控制器是自動調整蓄電池充電速度的。就是說，MPPT控制器會實時跟蹤太陽能電池中的最大功率點，來發揮太陽能電池的最大功效。電壓越高，通過最大功率跟蹤，就可以輸出更多的電量，從而提高充電效率。理論上，使用MPPT控制器的太陽能發電系統會比傳統的效率提高50％。

蓄電池保護：

第一、充電時通過蓄電池的電壓、電流③的監測來保護蓄電池，防止過充和過大電流充電。

第二、當蓄電池放電時實時測量蓄電池的電壓和電流③、并且根據蓄電池的放電曲線，來設定放電截止電壓，防止蓄電池過放。