[發明專利]一種光伏充電MPPT控制電路

有效

• 申請號: 202011110223.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112332517B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張明冉;劉向立;羅治軍;常志國;陳楓;呂建;吳昊;尹強;李龍光;肖江濤
• 申請（專利權）人: 許繼電源有限公司;國網浙江省電力有限公司;許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;G05F1/67
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

本發明涉及一種模擬光伏充電MPPT控制電路，通過模擬電力電子器件對光伏板的輸入電壓信號及光伏功率控制器的充電輸出電流信號進行精準采樣配合純模擬電路搭建的信號轉換電路，把采樣的輸入電壓信號及光伏功率控制器的輸出充電電流信號轉換成對光伏功率控制器進行充電輸入MPPT控制的專用控制調制信號，結合光伏功率控制器的模擬PWM控制芯片，實現對光伏功率控制器的輸入MPPT功率控制。整體信號控制策略不涉及到數字控制及算法的應用，具備了模擬控制器的反應靈活性和快速響應能力，適用于各種小容量光伏供電儲能裝置的簡易MPPT控制。

技術領域

本發明涉及電力電子器件技術領域，尤其涉及一種光伏充電MPPT控制電路。

背景技術

最大功率點跟蹤Maximum Power Point Tracking，簡稱MPPT。近年來光伏新能源發展迅猛，光儲充一體化電路應用越來越廣泛，為充分提高光伏板的光伏發電效率，較高端的光儲充產品一般配備光伏充電MPPT控制功能，能實時跟蹤當前光伏板的最大輸出功率，提高輸出的效能。

但目前的光伏充電MPPT控制一般由較昂貴的CPU運算芯片，結合圖4，結合高精度輸入信號采樣，應用特殊的算法結構來進行控制，開發難度大，應用成本高，且容易受干擾，電路可靠性不高，很難在小容量光儲充電路上進行普及應用。

如何采用更簡單可靠，更容易開發、成本更低的電路來實現光伏充電MPPT控制，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種光伏充電MPPT控制電路，單純依靠模擬電路即可實現光伏充電MPPT控制，解決了常規MPPT控制電路，抗干擾能力差，開發門檻高，成本高的問題。

為達到上述目的，本發明提供了一種光伏充電MPPT控制電路，光伏輸入電壓采樣微分處理模塊、充電電流采樣放大模塊、充電電流微分處理電路模塊、異或處理模塊、控制信號積分處理模塊以及PWM控制器調整模塊；

所述光伏輸入電壓采樣微分處理模塊將光伏輸入電壓的變化趨勢轉換成方波信號，當光伏輸入電壓的變化率為正時輸出為1，當光伏輸入電壓的變化率為負時輸出為0；

所述充電電流采樣放大模塊對光伏充電電流進行采樣并放大；

所述充電電流微分處理電路模塊，將放大后的采樣電流變化趨勢轉換成方波信號，當充電電流的變化率為正時輸出為1，當充電電流的變化率為負時輸出為0；

所述異或處理模塊對所述光伏輸入電壓采樣微分處理模塊和所述充電電流采樣放大電路及微分處理電路模塊的輸出進行異或處理后輸出；

所述控制信號積分處理模塊將異或處理模塊的輸出進行積分，將高電平轉換為增大的輸出電壓，將低電平轉換為減小的輸出電壓；

所述PWM控制器調整模塊根據控制信號積分處理模塊的輸出電壓控制光伏充電回路開關的占空比變化。

進一步地，采樣電流變化趨勢對應于光伏輸入功率的變化趨勢。

進一步地，所述光伏輸入電壓采樣微分處理模塊包括第一比較器、第一電容、第一電阻、第二電阻以及第三電阻；

光伏輸入電壓經第一電容連接所述第一比較器的正輸入端，第一比較器的負輸入端接地；第一電阻連接在第一比較器的正輸入端與地之間；第二電阻連接在第一比較器的輸出端與正輸入端之間；第三電阻連接在電源與第一比較器的輸出端之間。

進一步地，所述充電電流采樣放大模塊，包括采樣電阻、第四電阻、第五電阻以及第二比較器；所述采樣電阻連接在光伏電池的電極并連接第二比較器的正輸入端，所述采樣電阻另一端接地；第四電阻連接在第二比較器的負輸入端與地之間；第五電阻連接在第二比較器的負輸入端與輸出端之間。

進一步地，所述充電電流微分處理電路模塊，包括第三比較器、第二電容、第六電阻、第七電阻以及第八電阻；