[發明專利]太陽能無人機MPPT控制器及設有該控制器的供電系統

在審

• 申請號: 201810036043.3
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108023400A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 李冬冬
• 申請（專利權）人: 東漢太陽能無人機技術有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;G05F1/67
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種太陽能無人機MPPT控制器及設有該控制器的供電系統，所述控制器包括：輸入端和輸出端分別連接目標光伏陣列輸出端和目標儲能電池輸入端的BUCK?BOOST電路，分別用于實時采集所述BUCK?BOOST電路輸入端和輸出端電壓與電流的輸入電壓電流采集電路和輸出電壓電流采集電路，分別用于采集目標儲能電池的電壓和溫度的電池電壓檢測電路和電池溫度檢測電路，以及用于根據上述采集電路獲取的輸入電壓、電流，輸出電壓、電流以及電池電壓、溫度，控制所述BUCK?BOOST電路跟隨最大功率點為所述目標儲能電池充電。本發明集成度高，能夠有效簡化系統設計，增強系統穩定性和可靠性，且能有效降低功率損耗，提高傳輸效率。

技術領域

本發明涉及太陽能應用技術領域，更具體地，涉及一種太陽能無人機MPPT控制器及設有該控制器的供電系統。

背景技術

最大功率點追蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)太陽能控制器是指將太陽能電池板的電能以最大的效率轉化成負載的能源供給的器件。其能夠實時偵測太陽能板的發電電壓，并追蹤最高電壓電流值，使系統以最大功率輸出對蓄電池充電。

通常情況下，MPPT控制器根據外界不同的環境溫度、光照強度等特性，通過軟件追蹤太陽能陣列電池輸入的最高電壓電流值，輸出最大功率點電壓來調節光伏陣列的輸出功率，使得光伏陣列始終輸出最大功率，輸出控制端則以最大功率點電壓輸出。

通過軟件擾動分析算法實現MPPT功能的控制方法和系統，會增加系統設計難度，增大故障率。另外，輸出控制端以最大功率點電壓輸出，在輸出電壓與負載電壓不匹配時需要二次轉換才能連接到負載，會增大功率損耗。

發明內容

為了克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明提供一種太陽能無人機MPPT控制器及設有該控制器的供電系統，用以有效增加系統可靠性，并有效降低功率損耗，提高傳輸效率。

一方面，本發明提供一種太陽能無人機MPPT控制器，包括：輸入電壓電流采集電路、輸出電壓電流采集電路、電池電壓檢測電路、電池溫度檢測電路、邏輯控制集成電路和BUCK-BOOST電路；所述BUCK-BOOST電路的輸入端和輸出端分別連接目標光伏陣列的輸出端和目標儲能電池的輸入端，所述BUCK-BOOST電路包括斬波電感和多個MOS管，所述BUCK-BOOST電路可對輸入的電壓和電流進行變換；所述輸入電壓電流采集電路接入所述BUCK-BOOST電路的輸入端，用于實時采集所述BUCK-BOOST電路的輸入電壓和輸入電流，所述輸出電壓電流采集電路接入所述BUCK-BOOST電路的輸出端，用于實時采集所述BUCK-BOOST電路的輸出電壓和輸出電流，所述輸入電壓電流采集電路和所述輸出電壓電流采集電路的輸出端分別各自連接所述邏輯控制集成電路的對應端口；所述電池電壓檢測電路的輸入端和輸出端分別接入所述目標儲能電池的電壓輸出端和所述邏輯控制集成電路，用于實時采集所述目標儲能電池的電壓；所述電池溫度檢測電路的輸入端和輸出端分別接入所述目標儲能電池的發熱單元和所述邏輯控制集成電路，用于實時采集所述目標儲能電池的工作溫度；所述邏輯控制集成電路根據所述輸入電壓電流采集電路、所述輸出電壓電流采集電路、所述電池電壓檢測電路以及所述電池溫度檢測電路各自的輸出數據，通過內部運放電路和邏輯電路的組合變換，獲取對所述BUCK-BOOST電路中MOS管的組合控制信號，調節所述BUCK-BOOST電路的輸出電壓和輸出電流。