一种MPPT控制方法及其装置

申请号 CN201710009945.3 申请日 2017-01-06 公开(公告)号 CN106774610A 公开(公告)日 2017-05-31
申请人 青岛天盈华智科技有限公司; 发明人 毛德世; 陈飞; 李永坤; 李红玲; 王敦利; 周允田;
摘要 本 发明 公开了一种MPPT控制方法,用于 太阳能 应用系统,太阳能应用系统包括 太阳能 电池 板、MPPT控制装置、负载以及 蓄电池 ,该方法包括按照预设 电压 间隔调整 太阳能电池板 的工作电压大小;实时采集太阳能电池板的工作电压、蓄电池的 电流 以及电压;依据蓄电池的电流以及电压得到蓄电池的实时功率;比较不同的工作电压下蓄电池的实时功率的大小,将蓄电池的实时功率为最大值时对应的太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;控制太阳能电池板的工作电压为最大功率点电压。本发明不需要采用近似的方式计算最大功率点电压,而是能够直接依据蓄电池的实时功率找到最大功率点电压,准确性高且效率高。本发明还公开了一种MPPT控制装置,在此不再赘述。
权利要求

1.一种MPPT控制方法,用于太阳能应用系统,所述太阳能应用系统包括太阳能电池板、MPPT控制装置、负载以及蓄电池,其特征在于,所述方法包括:
按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小;
实时采集所述太阳能电池板的工作电压、所述蓄电池的电流以及电压;
依据所述蓄电池的电流以及电压得到所述蓄电池的实时功率;
比较不同的工作电压下所述蓄电池的实时功率的大小,将所述蓄电池的实时功率为最大值时对应的所述太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;
控制所述太阳能电池板的工作电压为所述最大功率点电压。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小的过程具体为:
当所述太阳能应用系统满足第一预设条件时,获取所述太阳能电池板的开路电压;
控制所述太阳能电池板的工作电压等于预设倍数的开路电压,并在第一预设电压范围内按照第一预设电压间隔逐次调整所述太阳能电池板的工作电压。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一预设条件具体为:
所述太阳能应用系统为初始充电时;
或所述太阳能应用系统距离上次获取所述太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第一预设时间间隔;
或所述蓄电池的电流小于预设电流阈值,且所述太阳能应用系统距离上次获取所述太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第二预设时间间隔。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小的过程还包括:
当所述太阳能应用系统不满足所述第一预设条件但满足第二预设条件时,自当前所述最大功率点电压起,在第二预设电压范围内按照第二预设电压间隔逐次调整所述太阳能电池板的工作电压。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二预设条件为:
所述太阳能应用系统不满足所述第一预设条件且距离上次确定所述最大功率点电压的时间间隔达到第三预设时间间隔;
或所述太阳能电池板的输出功率变化值超出预设百分比。
6.一种MPPT控制装置,用于太阳能应用系统,所述太阳能应用系统还包括太阳能电池板、负载以及蓄电池,其特征在于,包括:
两端并接在所述太阳能电池板的正负极之间、用于供控制器实时获取所述太阳能电池板的工作电压的太阳能蓄电池电压采集模
两端并接在所述蓄电池的正负极之间的、用于供所述控制器实时获取所述蓄电池的电压的蓄电池电压采集模块;
两端串接于所述太阳能电池板正极与所述蓄电池正极之间的、用于供控制器实时获取所述蓄电池的电流的蓄电池端充电电流检测模块;
用于进行所述太阳能电池板与所述蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换模块;
分别与所述太阳能蓄电池电压采集模块、所述蓄电池电压采集模块、所述蓄电池端充电电流检测模块以及所述太阳能电池板的电压控制端连接的所述控制器;所述控制器用于按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小,实时获取所述太阳能电池板的工作电压、所述蓄电池的电流以及电压;依据所述蓄电池的电流以及电压得到所述蓄电池的实时功率;比较不同的工作电压下所述蓄电池的实时功率的大小,将所述蓄电池的实时功率为最大值时对应的所述太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;控制所述太阳能电池板的工作电压为所述最大功率点电压。
7.根据权利要求6所述的MPPT控制装置,其特征在于,所述太阳能蓄电池电压采集模块、所述蓄电池电压采集模块以及所述蓄电池端充电电流检测模块均为电阻元件。
8.根据权利要求6所述的MPPT控制装置,其特征在于,所述DC-DC转换模块具体包括:
相互串联的第一开关与电感元件,串联后的电路连接于所述太阳能电池板正极和所述蓄电池端充电电流检测模块之间,所述第一开关的第一端连接所述太阳能电池板正极,所述第一开关的第二端连接所述电感元件的第一端;所述电感元件的第二端连接所述蓄电池端充电电流检测模块;
两端并接于所述蓄电池的正负极之间的第二开关;
分别与所述第一开关与所述第二开关的控制端相连的、用于进行所述太阳能电池板与所述蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换电路。
9.根据权利要求6所述的MPPT控制装置,其特征在于,还包括:
串接于所述太阳能电池板与所述蓄电池端充电电流检测模块之间的充电控制开关,所述充电控制开关的控制端与所述控制器相连。
10.根据权利要求6所述的MPPT控制装置,其特征在于,还包括:
控制端与所述控制器相连的负载控制开关,所述负载与所述负载控制开关串联,串联后的电路并接于所述太阳能电池板的正负极之间。

说明书全文

一种MPPT控制方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能供电技术领域,特别是涉及一种MPPT控制方法及其装置。

背景技术

[0002] 太阳能应用系统中,一般由控制装置、太阳能电池板、蓄电池及负载组成。太阳能电池板是整个系统的核心部分,成本最高,系统工作时太阳能电池板会将转换得到的电能充入蓄电池内,故为避免能量的浪费,需要提高太阳能电池板充入蓄电池的功率。
[0003] MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪)算法是一种先进的充电方式,可以实时监测太阳能电池板工作电压,并追踪在蓄电池充电功率最高时对应的太阳能电池板工作电压(最大功率点电压),使系统以最大功率输出。采用MPPT控制装置来控制太阳能电池板的输出功率,效率高,成本低。
[0004] 目前比较成熟的MPPT算法主要有恒压跟踪法、扰动观察法及电导增量法等,由于太阳能电池板的最大功率点电压与太阳能电池板的开路电压之间存在近似的线性关系,这些技术一般都是以开路电压作为参考值进行调节,以达到对最大功率点跟踪的目的。但是这些技术仅考虑太阳能电池板侧的电压情况,当最大功率点电压与开路电压之间存在较大差值时,例如光照强度或者温度快速变化时或当太阳能电池板局部被覆盖或者被阴影遮挡时,上述算法可能无法准确的找到实际的最大功率点。
[0005] 因此,如何提供一种误差小的MPPT控制方法及其装置是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种MPPT控制方法及其装置,能够直接依据蓄电池的实时功率找到太阳能电池板的最大功率点电压,准确性高且效率高。
[0007] 为解决上述技术问题,本发明提供了一种MPPT控制方法,用于太阳能应用系统,所述太阳能应用系统包括太阳能电池板、MPPT控制装置、负载以及蓄电池,所述方法包括:
[0008] 按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小;
[0009] 实时采集所述太阳能电池板的工作电压、所述蓄电池的电流以及电压;
[0010] 依据所述蓄电池的电流以及电压得到所述蓄电池的实时功率;
[0011] 比较不同的工作电压下所述蓄电池的实时功率的大小,将所述蓄电池的实时功率为最大值时对应的所述太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;
[0012] 控制所述太阳能电池板的工作电压为所述最大功率点电压。
[0013] 优选地,所述按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小的过程具体为:
[0014] 当所述太阳能应用系统满足第一预设条件时,获取所述太阳能电池板的开路电压;
[0015] 控制所述太阳能电池板的工作电压等于预设倍数的开路电压,并在第一预设电压范围内按照第一预设电压间隔逐次调整所述太阳能电池板的工作电压。
[0016] 优选地,所述第一预设条件具体为:
[0017] 所述太阳能应用系统为初始充电时;
[0018] 或所述太阳能应用系统距离上次获取所述太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第一预设时间间隔;
[0019] 或所述蓄电池的电流小于预设电流阈值,且所述太阳能应用系统距离上次获取所述太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第二预设时间间隔。
[0020] 优选地,所述按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小的过程还包括:
[0021] 当所述太阳能应用系统不满足所述第一预设条件但满足第二预设条件时,自当前所述最大功率点电压起,在第二预设电压范围内按照第二预设电压间隔逐次调整所述太阳能电池板的工作电压。
[0022] 优选地,所述第二预设条件为:
[0023] 所述太阳能应用系统不满足所述第一预设条件且距离上次确定所述最大功率点电压的时间间隔达到第三预设时间间隔;
[0024] 或所述太阳能电池板的输出功率变化值超出预设百分比。
[0025] 为解决上述技术问题,本发明还提供了一种MPPT控制装置,用于太阳能应用系统,所述太阳能应用系统还包括太阳能电池板、负载以及蓄电池,包括:
[0026] 两端并接在所述太阳能电池板的正负极之间、用于供控制器实时获取所述太阳能电池板的工作电压的太阳能蓄电池电压采集模
[0027] 两端并接在所述蓄电池的正负极之间的、用于供所述控制器实时获取所述蓄电池的电压的蓄电池电压采集模块;
[0028] 两端串接于所述太阳能电池板正极与所述蓄电池正极之间的、用于供控制器实时获取所述蓄电池的电流的蓄电池端充电电流检测模块;
[0029] 用于进行所述太阳能电池板与所述蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换模块;
[0030] 分别与所述太阳能蓄电池电压采集模块、所述蓄电池电压采集模块、所述蓄电池端充电电流检测模块以及所述太阳能电池板的电压控制端连接的所述控制器;所述控制器用于按照预设电压间隔调整所述太阳能电池板的工作电压大小,实时获取所述太阳能电池板的工作电压、所述蓄电池的电流以及电压;依据所述蓄电池的电流以及电压得到所述蓄电池的实时功率;比较不同的工作电压下所述蓄电池的实时功率的大小,将所述蓄电池的实时功率为最大值时对应的所述太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;控制所述太阳能电池板的工作电压为所述最大功率点电压。
[0031] 优选地,所述太阳能蓄电池电压采集模块、所述蓄电池电压采集模块以及所述蓄电池端充电电流检测模块均为电阻元件。
[0032] 优选地,所述DC-DC转换模块具体包括:
[0033] 相互串联的第一开关与电感元件,串联后的电路连接于所述太阳能电池板正极和所述蓄电池端充电电流检测模块之间,所述第一开关的第一端连接所述太阳能电池板正极,所述第一开关的第二端连接所述电感元件的第一端;所述电感元件的第二端连接所述蓄电池端充电电流检测模块;
[0034] 两端并接于所述蓄电池的正负极之间的第二开关;
[0035] 分别与所述第一开关与所述第二开关的控制端相连的、用于进行所述太阳能电池板与所述蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换电路。
[0036] 优选地,还包括:
[0037] 串接于所述太阳能电池板与所述蓄电池端充电电流检测模块之间的充电控制开关,所述充电控制开关的控制端与所述控制器相连。
[0038] 优选地,还包括:
[0039] 控制端与所述控制器相连的负载控制开关,所述负载与所述负载控制开关串联,串联后的电路并接于所述太阳能电池板的正负极之间。
[0040] 本发明提供了一种MPPT控制方法及其装置,不仅采集了太阳能电池板的工作电压,也采集了蓄电池的电流及电压,能够直接根据蓄电池的电流电压获得蓄电池的实时功率,从而可以直观地比较得到在蓄电池的实时功率最大的时刻太阳能电池板的工作电压的大小,此时的工作电压即为最大功率点电压。即本发明不需要采用近似的方式计算最大功率点电压,而是直接寻找蓄电池在太阳能电池板的工作电压为多大时功率最大,准确性高且效率高。附图说明
[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042] 图1为本发明提供的一种MPPT控制方法的过程的流程图
[0043] 图2为本发明提供的一种MPPT控制装置的电路结构示意图。

具体实施方式

[0044] 本发明的核心是提供一种MPPT控制方法及其装置,能够直接依据蓄电池的实时功率找到太阳能电池板的最大功率点电压,准确性高且效率高。
[0045] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0046] 本发明提供了一种MPPT控制方法,用于太阳能应用系统,太阳能应用系统包括太阳能电池板、MPPT控制装置、负载以及蓄电池,参见图1所示,图1为本发明提供的一种MPPT控制方法的过程的流程图;该方法包括:
[0047] 步骤s101:按照预设电压间隔调整太阳能电池板的工作电压大小;
[0048] 步骤s102:实时采集太阳能电池板的工作电压、蓄电池的电流以及电压;
[0049] 步骤s103:依据蓄电池的电流以及电压得到蓄电池的实时功率;
[0050] 步骤s104:比较不同的工作电压下蓄电池的实时功率的大小,将蓄电池的实时功率为最大值时对应的太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;控制太阳能电池板的工作电压为最大功率点电压。
[0051] 其中,步骤s101的过程具体为:
[0052] 当太阳能应用系统满足第一预设条件时,获取太阳能电池板的开路电压;
[0053] 控制太阳能电池板的工作电压等于预设倍数的开路电压,并在第一预设电压范围内按照第一预设电压间隔逐次调整太阳能电池板的工作电压。
[0054] 可以理解的是,这里的开路电压指的是太阳能电池板未向蓄电池充电时的电压。这里的预设倍数可为0.9,第一预设电压间隔为-0.1V(即每次降低0.1V电压),第一预设范围为0.9倍开路电压~比蓄电池电压高1V,每调整一次工作电压,即进行一次步骤s102~s103的操作。通过实验可得,在上述扫描过程中,需要从0.9倍的开路电压处依次减小工作电压,即可找到最大功率点电压,故第一预设电压间隔为负值。当然,本发明不限定预设倍数、第一预设电压间隔以及第一预设范围的具体数值,工作人员可通过实验自行设定。
[0055] 其中,在具体算法实现过程中,步骤s104的过程为:将每次调整工作电压后得到的实时功率与当前定义的最大功率进行比较,哪个功率大,则将哪个实时功率对应的工作电压作为当前最大功率点电压,并将该实时功率作为当前最大功率;下次调整工作电压后,将得到的实时功率与当前最大功率进行比较,若此次实时功率更大,则将此次实时功率变更为当前最大功率,将此次工作电压变更为当前最大功率点电压,依次类推。
[0056] 另外,当确定最大功率点电压后,采用PID算法来控制太阳能电池板的工作电压。当然,以上仅为优选方式,本发明对此不作限定。
[0057] 进一步可知,这里的第一预设条件具体为:
[0058] 太阳能应用系统为初始充电时;
[0059] 或太阳能应用系统距离上次获取太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第一预设时间间隔;
[0060] 或蓄电池的电流小于预设电流阈值,且太阳能应用系统距离上次获取太阳能电池板的开路电压的时间间隔达到第二预设时间间隔。
[0061] 可以理解的是,满足第一预设条件时进行的操作为长扫描操作,能够覆盖太阳能电池板能够给蓄电池充电的所有工作电压,该过程持续时间较长,但找到的最大功率点电压较为准确。在初始充电时进行一次长扫描操作是为了使太阳能电池板能够在最开始就保持较高的充电效率,但是,由于光照强度或一些其他原因,在一段时间内可能会导致最大功率点电压发生变化,故需要每隔第一预设时间间隔即重复进行一次长扫描操作,来保证太阳能电池板能够始终保持较高的充电效率。而当蓄电池的电流过小时,表明充电功率已经很低了,故此时需要时刻保证太阳能电池板的充电效率,故此时需要每隔第二预设时间间隔即进行一次长扫描操作。第二预设时间间隔一般小于第一预设时间间隔。
[0062] 其中,这里的第一预设时间间隔可以为1小时,预设电流阈值为0.5A,第二预设时间间隔为1分钟。当然,以上数据仅为优选方案,本发明对此不作限定。
[0063] 作为优选地,步骤s101的过程还包括:
[0064] 当太阳能应用系统不满足第一预设条件但满足第二预设条件时,自当前最大功率点电压起,在第二预设电压范围内按照第二预设电压间隔逐次调整太阳能电池板的工作电压。
[0065] 可以理解的是,满足第二预设条件时进行的操作作为短扫描操作,即在长扫描操作的周期尚未达到时,为避免长时间未检测导致最大功率点电压不准确而进行的短周期扫描操作。
[0066] 进一步可知,这里的第二预设条件为:
[0067] 太阳能应用系统不满足第一预设条件且距离上次确定最大功率点电压的时间间隔达到第三预设时间间隔;
[0068] 或太阳能电池板的输出功率变化值超出预设百分比。
[0069] 其中,第三预设时间间隔短与第一预设时间间隔,例如可以为1分钟。第二预设电压范围可以为从当前最大功率点电压开始逐渐降低,降低范围为开路电压的5%(最小范围为2V),此时第二预设电压间隔为0.2V;然后从当前最大功率点电压开始逐渐升高,升高范围为开路电压的10%(最小范围为4V),此时第二预设电压间隔为0.1V。
[0070] 短扫描操作过程中会对蓄电池相邻两次电压调整时的功率差作积分运算,若电压升高过程中(或电压降低过程中)检测到蓄电池的充电功率有增加的趋势,则仍会继续向该方向调整电压。另外,这里的预设百分比可为5%,一般当太阳能电池板的工作电压在最大功率点电压上稳定工作一段时间(例如15s)后,会开始检测光照强度的变化,相应的会导致太阳能电池板的输出功率变化。此时的第二预设电压间隔为0.2V。当然,本发明不限定第三预设时间间隔、第二预设电压范围、第二预设电压间隔以及预设百分比的具体数值,工作人员可自行进行设定。
[0071] 可以理解的是,短扫描操作能够尽可能保证在太阳能电池板发生微小变化时,及时跟踪得到最大功率点电压,操作时间短,灵活性高,敏感度强;而长扫描操作覆盖范围全面,找到的最大功率点电压准确性高,但操作时间长,敏感性差。故可将短扫描操作与长扫描操作相互结合,尽可能提高太阳能电池板的充电效率。当然,以上仅为优选方案,也可仅设置长扫描操作或仅设置短扫描操作(此时第二预设条件内不包括判断是否满足第一预设条件的部分)。
[0072] 本发明提供了一种MPPT控制方法,不仅采集了太阳能电池板的工作电压,也采集了蓄电池的电流及电压,能够直接根据蓄电池的电流电压获得蓄电池的实时功率,从而可以直观地比较得到在蓄电池的实时功率最大的时刻太阳能电池板的工作电压的大小,此时的工作电压即为最大功率点电压。即本发明不需要采用近似的方式计算最大功率点电压,而是直接寻找蓄电池在太阳能电池板的工作电压为多大时功率最大,准确性高且效率高。
[0073] 本发明还提供了一种MPPT控制装置,用于太阳能应用系统,太阳能应用系统还包括太阳能电池板、负载以及蓄电池,参见图2所示,图2为本发明提供的一种MPPT控制装置的电路结构示意图。该装置包括:
[0074] 两端并接在太阳能电池板的正负极之间、用于供控制器实时获取太阳能电池板的工作电压的太阳能蓄电池电压采集模块;
[0075] 两端并接在蓄电池的正负极之间的、用于供控制器实时获取蓄电池的电压的蓄电池电压采集模块;
[0076] 两端串接于太阳能电池板正极与蓄电池正极之间的、用于供控制器实时获取蓄电池的电流的蓄电池端充电电流检测模块;
[0077] 用于进行太阳能电池板与蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换模块;
[0078] 分别与太阳能蓄电池电压采集模块、蓄电池电压采集模块、蓄电池端充电电流检测模块以及太阳能电池板的电压控制端连接的控制器;控制器用于按照预设电压间隔调整太阳能电池板的工作电压大小,实时获取太阳能电池板的工作电压、蓄电池的电流以及电压;依据蓄电池的电流以及电压得到蓄电池的实时功率;比较不同的工作电压下蓄电池的实时功率的大小,将蓄电池的实时功率为最大值时对应的太阳能电池板的工作电压作为最大功率点电压;控制太阳能电池板的工作电压为最大功率点电压。
[0079] 需要注意的是,太阳能电池板的正极与蓄电池的正极通过蓄电池端充电电流检测模块相连,太阳能电池板的负极与蓄电池的负极连接。
[0080] 其中,太阳能电池板的作用是在白天接收太阳光辐射并将光能转换为电能,然后通过MPPT控制装置储存到蓄电池中。
[0081] 这里的蓄电池一般为铅酸电池、胶体电池或者锂电池,作用是将太阳能电池板的能量储存起来,当夜晚或太阳能能量不足时再通过控制器释放出来供负载用电使用。
[0082] 可以理解的是,本发明中的MPPT控制装置具有太阳能最大功率点追踪(MPPT)功能,白天时将太阳能电池板的能量给蓄电池充电,夜晚时给负载供电,并对蓄电池起到过充、过放保护。
[0083] 这里的DC-DC转换模块是用于实现太阳能电池板和蓄电池间的电压电流变换的直流到直流转换器,如BUCK,BOOST结构等。
[0084] 具体的,太阳能蓄电池电压采集模块、蓄电池电压采集模块以及蓄电池端充电电流检测模块均为电阻元件。
[0085] 可以理解的是,太阳能蓄电池电压采集模块并联在太阳能电池板的正负极之间,则太阳能蓄电池电压采集模块上的电压即为太阳能电池板的工作电压;蓄电池电压采集模块并联在蓄电池的正负极之间,则蓄电池电压采集模块上的电压即为蓄电池的电压;蓄电池端充电电流检测模块串接在太阳能电池板的正极与蓄电池的正极之间,控制器获取到蓄电池端充电电流检测模块上的电压后,另该电压除以蓄电池端充电电流检测模块的电阻值得到的电流值即为蓄电池上的电流。
[0086] 其中,这里的DC-DC转换模块具体包括:
[0087] 相互串联的第一开关与电感元件,串联后的电路连接于太阳能电池板正极和蓄电池端充电电流检测模块之间,第一开关的第一端连接太阳能电池板正极,第一开关的第二端连接电感元件的第一端;电感元件的第二端连接蓄电池端充电电流检测模块;
[0088] 两端并接于蓄电池的正负极之间的第二开关;
[0089] 分别与第一开关与第二开关的控制端相连的、用于进行太阳能电池板与蓄电池之间的电压电流转换的DC-DC转换电路。
[0090] DC-DC转换模块中的第一开关以及第二开关可以采用通态电阻极低的专用功率MOSFET,并通过PWM-H、PWM-L控制第一开关与第二开关的导通时间及周期,从而可以大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。当然,本发明对此不作限定。
[0091] 可以理解的是,在充电过程中,太阳能电池板充入蓄电池的电流需要先通过晶体管再通过电感,而放电过程相反,故采用上述结构的DC-DC转换模块使得本发明中的控制装置能够实现充电过程和放电过程的复用,相比目前充放电电路分开的结构,成本更低。
[0092] 作为优选地,该控制装置还包括:
[0093] 串接于太阳能电池板与蓄电池端充电电流检测模块之间的充电控制开关,充电控制开关的控制端与控制器相连。
[0094] 通过设置充电控制开关可以选择性的控制太阳能电池板与蓄电池之间的导通。其中,这里的充电控制开关为NMOS管;充电控制开关的第一端为NMOS管的漏极,充电控制开关的第二端为NMOS管的源极,充电控制开关的控制端为NMOS管的栅极。当然,也可以采用其他元器件,本发明对此不作限定。
[0095] 作为优选地,该控制装置还包括:
[0096] 控制端与控制器相连的负载控制开关,负载与负载控制开关串联,串联后的电路并接于太阳能电池板的正负极之间。
[0097] 通过设置充电控制开关可以选择性的控制太阳能电池板和蓄电池与负载之间的导通。其中,负载控制开关为NMOS管;负载控制开关的第一端为NMOS管的漏极,负载控制开关的第二端为NMOS管的源极,负载控制开关的控制端为NMOS管的栅极。当然,也可以采用其他元器件,本发明对此不作限定。
[0098] 另外,这里的控制器可以为MCU,当然,本发明对此不作限定。
[0099] 本发明提供了一种MPPT控制装置,包括太阳能蓄电池电压采集模块、蓄电池电压采集模块、蓄电池端充电电流检测模块以及控制器,不仅通过太阳能蓄电池电压采集模块采集了太阳能电池板的工作电压,也通过蓄电池电压采集模块和蓄电池端充电电流检测模块采集了蓄电池的电流及电压,控制器能够直接根据蓄电池的电流电压获得蓄电池的实时功率,从而可以直观地比较得到在蓄电池的实时功率最大的时刻太阳能电池板的工作电压的大小,此时的工作电压即为最大功率点电压。即本发明不需要采用近似的方式计算最大功率点电压,而是直接寻找蓄电池在太阳能电池板的工作电压为多大时功率最大,准确性高且效率高。
[0100] 需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0101] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
QQ群二维码
意见反馈