[發明專利]一種MPPT太陽能控制器

在審

• 申請號: 201611174652.2
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106774608A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄭明;陳文安
• 申請（專利權）人: 合肥賽光電源科技有限公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能控制器，尤其涉及一種MPPT太陽能控制器。

背景技術

目前市場上存在的太陽能控制器樣式較多，但這些傳統太陽能控制器存在很多缺陷。比如：充電方式粗略，充電效率低下，太陽能利用率不高；不能做到模塊化，一種控制器對應一種系統，所有參數都是預先設定，可升級前景不高；安全性可靠性不高，保護功能不全；監控性不佳；簡單的充電控制，不能有效管理電站系統；無溫度補償。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種MPPT太陽能控制器，該系統有效解決了傳統太陽能控制器存在諸多缺陷的問題。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種MPPT太陽能控制器，包括MPPT主控電路，以及

與MPPT主控電路輸入端連接的太陽能電池板，用于將光能轉化為電能輸入到MPPT主控電路，以及

與MPPT主控電路輸出端連接的蓄電池，所述蓄電池連接有負載，用于控制輸出；

所述MPPT主控電路和蓄電池都和微控制單元連接。

進一步改進在于，所述太陽能電池板通過輸入控制電路與MPPT主控電路輸入端連接，并設有保護電路，用于防止過充。

進一步改進在于，所述蓄電池通過輸出控制電路和負載相連，并設有保護電路，用于防止過載和過放。

進一步改進在于，所述MPPT主控電路和蓄電池之間設有充電保護電路。

進一步改進在于，所述微控制單元設有散熱裝置、人機界面和通訊接口。

進一步改進在于，所述MPPT主控電路輸入端和地面之間設有浪涌保護器，提供防雷保護。

本發明的有益效果是：

1)本發明大大提高了太陽能電池板的充電效率：MPPT太陽能控制器采用BUCK電路及MPPT算法控制，利用太陽能電池板工作在最大功率點的特性，能更快速的充滿蓄電池所需電量,其他時間都處于涓流浮充，能夠及時補償蓄電池放電，溫度補償能夠更精準地進行充電控制；

2)保護系統更完善：過充、過放、防反充、防雷、過溫、過載、短路；

3)采用模塊化設計，用戶只需要選擇基本的配置即可得到一個普通的充電控制器，然后根據需要選擇配件，得到一個更個性化更合理的配置，降低成本；

4)采用人性化的人機界面并配備通訊接口，用戶可根據實際情況設置參數，使充電效率更高，可靠性更好；

5)MPPT太陽能控制器是太陽能電站的管理系統，不僅承擔充電部分的工作，還集成了輸出，保護，軟件等，實現了多功能化，用戶可以通過上位機軟件界面對系統內的控制器進行集中控制。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

結合圖1所示，太陽能電池板一端與外界的太陽能列陣連接，另一端通過輸入控制電路與MPPT主控電路輸入端連接，并設有保護電路。MPPT主控電路輸出端和蓄電池連接，并設有充電保護電路，蓄電池通過輸出控制電路和負載相連，并設有保護電路。MPPT主控電路通過PWM斬波電路構成的降壓式變換電路的斬波調節功能來控制整個充電電路的電能傳輸。

與MPPT主控電路以及蓄電池連接的微控制單元從充電控制和輸出控制兩個方面對充放電過程進行控制。

其中充電控制部分通過輸入電壓采樣和充電電流采樣獲取太陽能電池板的實時功率，通過采樣太陽能電池板電壓及充電電流，計算出太陽能電池板實時功率，通過MPPT主控電路對太陽能電池板的功率進行實時追蹤，確保太陽能電池板始終工作在最大功率點。充電控制部分還通過溫度采樣獲取室外溫度，根據ARM內核處理器結合靈活多元化的MPPT算法，控制MPPT主控電路的PWM占空比，進行溫度補償，溫度補償能夠更精準地進行充電控制，從而進一步提高充電效率。

另外輸出控制部分包括電池輸出部分和市電切換輸出部分，輸出控制部分通過電池電壓采樣，檢測電池電壓，在電池未達到浮充點時采用太陽能電池板的最大功率進行充電，在電池達到浮充點時采用浮充充電，這樣起到了防過充的作用；MPPT主控電路通過線路連接蓄電池，蓄電池通過輸出控制電路連接至負載，輸出控制部分通過輸出電流采樣獲取電池狀態，并結合負載電流狀態控制電池放電，這樣起到了防過放、過載的作用；并且控制輸出部分，能自動匹配阻抗關系，在電池達到過放點時切斷放電回路，這樣起到了防反充、反接的作用。