[發明專利]一種基于MPPT控制的蓄電池充電控制方法

有效

• 申請號: 201310422601.7
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103441555A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王剛;陳恒留
• 申請（專利權）人: 深圳市晶福源電子技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本發明涉及蓄電池充電技術，尤其是一種基于MPPT控制的蓄電池充電控制方法。

背景技術

光伏發電作為清潔能源發電的重要一支，近年來呈現蓬勃的發展趨勢。由于太陽能電池的工作原理特性——在系統的外界環境(溫度，日照，角度等)條件下，不同的陣列輸出電壓可以得到不同的輸出功率，為了盡可能的輸出電能，光伏系統必須對系統進行最大功率跟蹤（MPPT，Maximum?Power?Point?Tracking）控制。

對蓄電池充電時，人們總是希望快速充滿而又不損壞蓄電池。而現有對蓄電池的充電控制方式，主要分為電壓環充電方式和電流環充電方式，這兩種方式對蓄電池或多少有損壞。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種基于MPPT控制的蓄電池充電控制方法，

本發明采用如下技術方案實現：一種基于MPPT控制的蓄電池充電控制方法，其包括步驟：

通過采集蓄電池的電壓，由中央控制單元判斷蓄電池的充電狀態；

在不同充電狀態下，由中央控制單元選擇充電控制器中的MPPT控制環、電流控制環及電壓控制環至少其中之一計算獲得充電控制結果；

由中央控制單元根據充電控制器的充電控制結果，在不同充電狀態下發出相應占空比的PWM信號，通過DC-DC變換器來調節不同充電階段的充電電流或充電電壓實現對蓄電池進行充電。

其中，蓄電池的電壓低于放電閥值V_CHGENB時，中央控制單元設定電流控制環的參考電流值I_ref等于涓流電流I_TC，電流控制環通過PI調節，將PI調節的計算結果作為充電控制結果送給中央控制單元。

其中，當蓄電池的電壓達到放電閥值V_CHGENB時，中央控制單元選擇MPPT控制環和電流控制環控制充電，由MPPT控制環計算獲得當前最大功率點的電壓值送給中央控制單元，由中央控制單元設定電流控制環的參考電流值I_ref等于快速充電電流I_BULK，電流控制環通過PI調節輸出調節結果，且MPPT控制環和電流控制環的輸出結果作為充電控制結果送給中央控制單元。

其中，當蓄電池電壓達到過充電壓U_OC的0.95倍時，中央控制單元選擇電壓控制環和電流控制環控制充電，中央控制單元分別設定電壓控制環的參考電壓值U_ref等于過充電壓U_OC、電流控制環的參考電流值I_ref等于快速充電電流I_BULK。

其中，電壓控制環是由參考電壓U_ref與蓄電池的充電電壓Vb進行控制，避免蓄電池組的充電電壓超過U_ref，電壓控制環的計算結果送給電流控制環，而電流控制環以電壓控制環的計算結果及蓄電池的充電電流Ib為控制條件，電流控制環輸出充電控制結果至中央處理單元。

其中，當蓄電池電壓達到過充電壓U_OC時，中央控制單元設定電壓控制環的電壓參考值U_ref等于浮充電壓U_FLOAT，由電壓控制環和電流控制環計算充電控制結果傳送給中央控制單元。

其中，中央控制單元為DSP芯片。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明采用基于TMS320F28016上實現的中央控制單元，由中央控制單元根據在不同充電狀態下發出不同占空比的PWM信號來控制蓄電池充電，實現了充電智能化，有利于提高蓄電池的使用壽命。并且，中央控制單元具有豐富的外設及快速的數據處理能力，極大地減少了硬件的外圍器件，從而簡化了充電控制電路結構，有利于降低控制難度及實現成本。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構示意圖；

圖2是蓄電池充電過程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實例對本發明作進一步的說明。

本發明通過采集蓄電池的電壓由中央控制單元判斷蓄電池的充電狀態，在不同充電狀態下由中央控制單元選擇充電控制器中的MPPT控制環、電流控制環及電壓控制環至少其中之一參與計算，計算獲得充電控制結果，由中央控制單元根據充電控制器的充電控制結果，在不同充電狀態下發出不同占空比的PWM信號，通過DC-DC變換器來調節不同充電階段的充電電流或充電電壓以實現對蓄電池進行充電。