[發明專利]車載太陽能電池發電量估算裝置及方法

有效

• 申請號: 201610021911.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105553405B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 黃超;陳路
• 申請（專利權）人: 阿爾特汽車技術股份有限公司
• 主分類號: H02S20/32
• 分類號: H02S20/32;H02S50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種車載太陽能電池發電量估算裝置，其特征在于：設有最大功率點跟隨控制器MPPT、電動汽車的動力電池機構、電動汽車整車控制器VCU，其中電動汽車的動力電池機構包括動力電池組以及與動力電池組相連接的電池管理機構BMS，電動汽車整車控制器VCU經CAN總線與電池管理機構BMS相連接，最大功率點跟隨器MPPT與待估算太陽能電池相連接，最大功率點跟隨器MPPT的控制信號輸入端與電動汽車整車控制器VCU相連接；所述待估算太陽能電池由兩個以上太陽能電池片通過串聯和并聯的手段組成太陽能電池組，組成十字梁結構；所述最大功率點跟隨控制器MPPT中設有微控制器A、充電MOS管、檢測電容、檢流電阻、放電電阻、放電MOS管、微控制器B，其中微控制器A輸出引腳控制充電MOS管的通斷，充電MOS管與檢測電容相連接，檢測電容與檢流電阻串聯，檢流電阻接地，微控制器B輸出引腳控制放電MOS管的通斷，放電MOS管與電壓采集A端之間設有放電電阻，電壓采集A端與電壓采集B端分別位于檢測電容兩端，電壓采集A與電壓采集B通過微控制器模擬量輸入引腳采集進微控制器內；所述充電MOS管、放電MOS管分別用于控制檢測電容充放電，檢測電容用于獲取充電曲線，檢流電阻用于獲取檢測電容的充電電流，該電阻阻值為50-100毫歐姆，放電電阻用于釋放檢測電容內的電荷。

2.一種車載太陽能電池發電量估算方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：微控制器B控制放電MOS管導通，電壓采集A電壓低于1V時關閉放電MOS管；

步驟2：微控制器A控制充電MOS導通，當電壓采集A電壓不再上升時，關閉充電MOS，在這期間微控制器以5ms為間隔實時檢測電壓采集A和電壓采集B電壓，得到電容的充電電壓和充電電流曲線；

步驟3：根據電容的充電電壓、電流曲線得到太陽能電池的開路電壓和短路電流，因電容沒有電荷時，電容兩段相當于短路，故充電開始時電流即為太陽能電池短路電流，電容充電結束時，電容沒有電流，此時電容兩端電壓即為太陽能電池開路電壓；

步驟4：一個測試周期完成后，會形成電壓數組A、電流數組B兩個數組，逐個將兩個數組中的對應數據相乘，形成第三個數組數組C；

步驟5：用逐個比較法找出數組C的最大值，即為此時太陽能電池所能發出的最 大功率原始值；

步驟6：根據公式可知最大功率P_m＝V_ocI_scFF，其中Pm為太陽能電池最大發電功率，Vm和Im為最大功率時分別對應的電壓和電流，Isc為太陽能電池短路電流，Vo為太陽能電池開路電壓，FF為填充因子，FF的典型值通常處于60～85％，并由太陽能電池的材料和器件結構決定，與開路電壓成一定關系通常通過測試得到FF與Vo的特性表；

步驟7：Vo和Im在充電曲線兩端已經測出，根據Vo查表得出當前電池的FF，根據上面公式計算出此時太陽能電池最大功率校驗值，比較原始值與比較值，如差別少于10％，則最終值為最大功率原始值，如果差別大于10％，則最終功率值為兩個值中較小的一個當作最終發電功率值。