[發明專利]MPPT太陽能充電和恒流控制器

無效

• 申請號: 201410444223.7
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104300598A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 魏學業;邢琦
• 申請（專利權）人: 北京交通大學長三角研究院
• 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

本發明涉及一種MPPT太陽能充電和恒流控制器，屬于太陽能光伏發電應用技術領域。

背景技術

太陽能充電控制器能夠有效的控制太陽能電池板向蓄電池充電的過程，并能對蓄電池進行保護，以防止蓄電池過度充電造成的損壞；恒流控制器能夠給LED光源提供恒定不變的電流，從而保證LED照明燈具可靠工作。將充電和恒流控制器有效結合在一起，能夠極大的減少裝置的元器件數量和體積，并提高可靠性。

MPPT是太陽能電池板最大輸出功率的跟蹤技術，將MPPT通過硬件和軟件技術應用于太陽能電池板中，并與充電和恒流控制器結合在一起，能夠充分的利用太陽能電池板所發電量，提高太陽能電池板的利用率。

發明內容

本發明的目的是提供一種MPPT太陽能充電和恒流控制器，通過硬件和軟件技術將充電和恒流控制器結合在一起，并在太陽能電池板的功率輸出中加入了MPPT技術。結構簡單、充放電效率高、體積小、成本低。

本發明的技術方案是：

MPPT太陽能充電和恒流控制器，由太陽能電池板PV、蓄電池B、充電電路10、恒流控制電路20、電壓采集電路、驅動電路U1、驅動電路U2和微控制器U3組成。在充電階段，電壓采樣電路采集太陽能電池板PV的輸出電壓信息，并由微控制器U3中的MPPT算法跟蹤太陽能電池板的最大功率輸出點，然后通過充電電路10向蓄電池B進行充電，充電電流感應電阻實時檢測充電電流的大小，并將其轉化成電壓信號，微控制器U3采集該電壓信號并根據該電壓信號的變化實時的改變輸出占空比，通過驅動電路U1改變充電電路10中MOSFET的開通時間，從而實現蓄電池B充電過程的實時控制，充電電路10中加入了泄放電路，在充電結束后能夠快速的將多余的電能釋放出去，防止蓄電池B過充；在放電階段，蓄電池B通過恒流控制電路20向負載進行放電，放電電流感應電阻實時檢測放電電流的大小，并將其轉化成電壓信號，微控制器U3采集該電壓信號并根據該電壓信號的變化改變輸出占空比，通過驅動電路U2改變恒流控制電路20中MOSFET的開通時間，從而保證放電過程電流的恒定，恒流控制電路20中增加了泄放電路，能夠在放電結束后將負載中的電流迅速的釋放為零，起到保護負載的作用。

本發明的有益效果是：MPPT太陽能充電和恒流控制器，加入了MPPT技術，并在充電電路和恒流控制電路中加入了電流感應電阻，實現了最優的充電和恒流控制策略，充電效率高并能保證輸出電流的恒定。本發明具有結構簡單、充電效率高、體積小、成本低的優點。

附圖說明

圖1為MPPT太陽能充電和恒流控制器結構框圖；

圖2為MPPT太陽能充電和恒流控制器電氣原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本發明做進一步說明。

MPPT太陽能充電和恒流控制器，由太陽能電池板PV、蓄電池B、充電電路10、恒流控制電路20、電壓采集電路、驅動電路U1、驅動電路U2和微控制器U3組成。在充電階段，電壓采樣電路采集太陽能電池板的輸出電壓信息，并由微控制器U3中的MPPT算法跟蹤太陽能電池板PV的最大功率輸出點，通過充電電路10向蓄電池B進行充電，充電電流感應電阻R4實時檢測充電電流的大小，并將其轉化成電壓信號，微控制器U3采集該電壓信號并根據該電壓信號的變化實時的改變輸出占空比，通過驅動電路U1改變充電電路10中MOSFET的開通時間，從而實現蓄電池B充電過程的實時控制，充電電路10中加入了泄放電路，在充電結束后能夠快速的將多余的電能釋放出去，防止蓄電池B過充；在放電階段，蓄電池B通過恒流控制電路20向負載進行放電，放電電流感應電阻R5實時檢測放電電流的大小，并將其轉化成電壓信號，微控制器U3采集該電壓信號并根據該電壓信號的變化改變輸出占空比，通過驅動電路U2改變恒流控制電路20中MOSFET的開通時間，從而保證放電過程電流的恒定，恒流控制電路20中也加入了泄放電路，能夠在放電結束后將負載中的電流迅速的釋放為零，從而起到保護負載的作用。