[實用新型]一種基于升降壓變換的MPPT充電系統

有效

• 申請號: 202021308965.4
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN212305145U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 林為
• 申請（專利權）人: 佛山職業技術學院
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02J7/35;H02J7/00;G05F1/67
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

1.一種基于升降壓變換的MPPT充電系統，包括：光伏電池板、MPPT控制器、PWM驅動器和DC/DC變換器，所述光伏電池板輸出的電壓電流經所述DC/DC變換器處理后輸出給負載，所述MPPT控制器用來采集所述光伏電池板輸出的電壓電流信號并輸出控制信號，所述PWM驅動器根據所述控制信號調節所述DC/DC變換器的占空比；其特征在于，所述DC/DC變換器為具有升降壓切換功能的BUCK-BOOST變換器。

2.根據權利要求1所述的一種基于升降壓變換的MPPT充電系統，其特征在于，所述負載為蓄電池，當光伏電池板輸出的電壓≥蓄電池電壓時，所述DC/DC變換器工作在BUCK降壓模式；當光伏電池板輸出的電壓＜蓄電池電壓時，所述DC/DC變換器工作在BOOST升壓模式。

3.根據權利要求1所述的一種基于升降壓變換的MPPT充電系統，其特征在于，所述MPPT控制器和所述PWM驅動器共同集成在一單片機上。

4.根據權利要求3所述的一種基于升降壓變換的MPPT充電系統，其特征在于，所述DC/DC變換器包括以下電子元器件：第一三極管Q1、繼電器RY1、第一電容C1、第二電容C2、第一場效應管Q2、電感L1、快恢復二極管D3、第三電容C3、第四電容C4、第二三極管Q3、第二場效應管Q4和第三場效應管Q5；第一三極管Q1和繼電器RY1構成輸入切換開關，第一電容C1、第二電容C2、第一場效應管Q2、電感L1、快恢復二極管D3、第三電容C3和第四電容C4構成Buck-Boost變換電路，第二三極管Q3和第二場效應管Q4構成電池防反接電路，第三場效應管Q5構成外部負載開關。

5.根據權利要求4所述的一種基于升降壓變換的MPPT充電系統，其特征在于，第一三極管Q1的基極通過第一電阻R1與RY1.DRV驅動端連接，第一三極管Q1的基極與發射極之間串聯第二電阻R2，第一三極管Q1的發射極接地，第一三極管Q1的集電極通過第一二極管D1與繼電器RY1的第2接線端子連接；繼電器RY1的第1連接端子與第一三極管Q1的集電極連接；繼電器RY1的第4連接端子、第5連接端子分別連接光伏電池板的正極接線端子PV+和第一場效應管Q2的漏極；第一電容C1、第二電容C2的正極連接在繼電器RY1與第一場效應管Q2的連接節點上，第一電容C1、第二電容C2的負極接PV-公共端；繼電器RY1與第一場效應管Q2的連接節點PVCAP，經過電阻分壓(降壓)后與單片機連接，用于檢測DC/DC變換器的輸入電壓；第一場效應管Q2的柵極通過第三電阻R3連接到CHG.DRV端子，該端子經過驅動隔離電路后與單片機連接；第一場效應管Q2的源極通過串聯的第四電阻R4、第二二極管D2連接到CHG.DRV端子；電感L1的一端與第一場效應管Q2的源極連接、另一端接PV-公共端；快恢復二極管D3的陰極與第一場效應管Q2的源極連接，快恢復二極管D3的陽極與CHG.I端子連接并通過第五電阻R5與第二場效應管Q4的漏極連接，CHG.I端子采樣的充電電流經過放大處理后送到單片機；第三電容C3和第四電容C4的負極與第二場效應管Q4的漏極連接，第三電容C3和第四電容C4的正極與蓄電池正極接線端子連接，蓄電池正極與PV-公共端連接；第二場效應管Q4的漏極接地，第二場效應管Q4的柵極與第二三極管Q3的集電極連接，第二場效應管Q4的源極與蓄電池負極接線端子連接；第二三極管Q3的發射極與蓄電池正極接線端子連接，第二三極管Q3的基極通過限流電阻R6與蓄電池負極接線端子連接；第三場效應管Q5的柵極連接至LOAD.DRV端子，單片機輸出的控制信號經放大處理后輸出到LOAD.DRV端子，第三場效應管Q5 的源極通過采樣電阻R7連接至第二場效應管Q4的源極，第三場效應管Q5的漏極連接外部負載接線端子；在第三場效應管Q5的源極上連接有負載電流采樣端子LOAD.I，LOAD.I端子采樣的負載電流經過放大處理后送到單片機。