[發明專利]一種光伏充電器控制裝置及控制方法有效
| 申請號： | 201410639234.0 | 申請日： | 2014-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN104377762A | 公開（公告）日： | 2015-02-25 |
| 發明（設計）人： | 崔福軍;許勇枝;張少育;曾春保 | 申請（專利權）人： | 廈門科燦信息技術有限公司 |
| 主分類號： | H02J7/00 | 分類號： | H02J7/00 |
| 代理公司： | 福州元創專利商標代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡學俊 |
| 地址： | 361008 福建省廈門市湖里*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 充電器 控制 裝置 方法 | ||
1.一種光伏充電器控制裝置，其特征在于：包括一光伏電壓采樣單元，用于采樣光伏極板的輸出電壓信號Upv；
?一輸出電流采樣單元，用于采樣光伏充電器的輸出電流信號Ibuck；
?一輸出電壓采樣單元，用于采樣光伏充電器的輸出電壓信號Ubuck；
?一MPPT單元，根據光伏充電器的輸出電流信號Ibuck和輸出電壓信號Ubuck，利用最大功率跟蹤技術對光伏極板進行最大功率跟蹤，得到光伏極板最佳工作電壓Upvref；
?一第一電壓控制器，將所述MPPT單元的輸出值與光伏電壓采樣電路的輸出值Upv取差值，經第一PI控制器(PI_1)控制調節輸出Iref1；
?一穩壓控制給定單元，根據蓄電池的充電模式設置所述穩壓控制給定單元的
輸出值Ubref；
?一第二電壓控制器，將所述穩壓控制給定單元的輸出值Upvref與輸出電壓采樣單元的輸出值Ubuck取差值，經第二PI控制器(PI_2)控制調節輸出Iref2；
?一限幅控制單元，根據第一電壓控制器的輸出值Iref1與第二電壓控制器的輸出值Iref2的大小設置所述限幅控制單元的輸出值；
?一電流控制器，將限幅控制單元的輸出值與所述輸出電流采樣單元的輸出值Ibuck取差值，經第三PI控制器(PI_3)控制調節輸出驅動占空比給PWM發生器；
?一PWM發生器，用于產生PWM驅動信號驅動光伏充電器主電路的開關管工作；
所述光伏電壓采樣單元的輸出端與所述第一電壓控制器的反饋端連接；所述輸出電流采樣單元的輸出端與所述MPPT單元的一輸入端以及所述電流控制器的反饋端連接；所述輸出電壓采樣單元的輸出端與所述MPPT單元的另一輸入端，所述穩壓控制給定單元的輸入端以及所述第二電壓控制器的反饋端連接；所述MPPT單元的輸出端與所述第一電壓控制器的給定端連接；所述穩壓控制給定單元的輸出端與所述第二電壓控制器的給定端連接；所述第一電壓控制器的輸出端與所述限幅控制單元的一輸入端連接；所述第二電壓控制器的輸出端與所述限幅控制單元的另一輸入端連接；所述限幅控制單元的輸出端與所述電流控制器的給定端連接；所述電流控制器的輸出端與所述PWM發生器的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的光伏充電器控制裝置，其特征在于：所述穩壓控制給定單元用于判斷得出蓄電池的充電模式；當蓄電池為均充狀態時，所述穩壓控制給定單元的輸出值Upvref設置為均充電壓值Vboost；當蓄電池為浮充狀態時，所述穩壓控制給定單元的輸出值Upvref設置為均充電壓值Vfloat。
3.根據權利要求1所述的光伏充電器控制裝置，其特征在于：所述限幅控制單元選擇第一電壓控制器的輸出值Iref1與第二電壓控制器的輸出值Iref2中的較小值作為電流控制器的給定值。
4.根據權利要求1所述的光伏充電器控制裝置，其特征在于：所述光伏充電器的主拓撲為buck電路。
5.一種光伏充電器控制方法，其特征在于：采用一MPPT控制電壓內環、一穩壓控制電壓內環與一電流控制外環，選取MPPT控制電壓內環輸出Iref1與穩壓控制電壓內環輸出Iref2的較小值作為電流控制外環的給定Iref，光伏充電器的輸出電流值Ibuck作為電流控制外環的反饋，電流控制外環輸出驅動占空比給PWM發生器，PWM發生器產生PWM驅動信號驅動光伏充電器主電路的開關管的工作。
6.根據權利要求5所述的光伏充電器控制方法，其特征在于：所述MPPT控制電壓內環是根據光伏充電器的輸出電流信號Ibuck和輸出電壓值Ubuck，利用最大功率跟蹤技術對光伏極板進行最大功率跟蹤，得到光伏極板最佳工作電壓Upvref，光伏極板最佳工作電壓Upvref與采樣光伏極板的輸出電壓值Upv取差值，經第一PI控制器(PI_1)控制調節輸出Iref1。
7.根據權利要求5所述的光伏充電器控制方法，其特征在于：所述穩壓控制電壓內環是先通過采集蓄電池的電壓，判斷蓄電池的充電模式為均充模式還是為浮充模式，若蓄電池的充電模式為均充模式，則均充電壓值Vboost作為穩壓控制環的給定值Ubref，若蓄電池的充電模式為浮充模式，則均充電壓值Vfloat作為穩壓控制環的給定值Ubref，穩壓控制環的給定值Ubref與光伏充電器的輸出電壓值Ubuck取差值，經第二PI控制器(PI_2)控制調節輸出Iref2。
8.根據權利要求5所述的光伏充電器控制方法，其特征在于：所述電流控制外環選擇Iref1與Iref2中的較小值作為電流控制外環的給定值Iref，電流控制外環的給定值Iref與光伏充電器的輸出電流值Ibuck取差值，經第三PI控制器(PI_3)控制調節輸出驅動占空比。
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