一种MPPT调节电路及调节方法技术

本发明专利技术提供了一种MPPT调节电路及调节方法，该MPPT调节电路包括充电控制模块和MPPT调节模块；充电控制模块由太阳能电池板的分压电路和MPPT控制电路组成；MPPT调节模块由运算电路、MCU控制器以及蓄电池的充电电压采样电路和充电电流采样电路组成；分压电路的输出端和MCU控制器的输出端分别与运算电路的输入端连接，运算电路的输出端与MPPT控制电路的MPPTSET端连接；充电电压、电流采样电路的输出端分别与MCU控制器的输入端连接，将蓄电池的充电电压和充电电流上传至MCU控制器，MCU控制器根据充电电压和充电电流调节其输出端的输出值，以使充电控制模块动态调节太阳能电池板的MPPT点，使得太阳能电池板在不同的温度环境下始终工作在最大功率点附近，以达到最高充电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种MPPT调节电路及调节方法。
技术介绍
光伏发电作为清洁能源发电的重要一支，近年来呈现蓬勃的发展趋势。由于太阳能电池板的工作原理特性——在系统的外界环境(温度，日照，角度等)条件下，不同的阵列输出电压可以得到不同的输出功率，为了尽可能的输出电能，光伏系统必须对系统进行最大功率点跟踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)控制。MPPT系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能电池板能够输出更多电能的电气系统，能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中。MPPT的出现主要是应对不同的温度情况，不同的温度下，太阳能电池板都对应一个可以输出最大功率的电压。但是一天中，环境温度是动态变化的，所以要想达到最大太阳能电池板的最大功率输出，就需要动态的调节太阳能电池板的输出电压，以使得太阳能电池板在不同的温度环境下，获得最大的功率输出。图1为现有充电控制电路，现有充电控制电路中的MPPT点通过分压模块分压获得，充电控制电路中的MPPTSET将电阻R3与R4的分压电压与基准电压1.2V进行比较，通过内部的逻辑控制电路，调节太阳能电池板的输出电压，使得太阳能电池电压*R4/(R3+R4)＝1.2V。电路通过R3和R4的比值，控制太阳能电池板的MPPT点。即太阳能电池板电压＝1.2V/R4*(R3+R4)。但是，现有电路中，一旦R3和R4的比值确定后，MPPT点的电压便确定了，该电路将无法应对温度变化的情况。即现有充电控制电路仅是静态的MPPT电路，无法追踪太阳能电池板的温度变化。专利技术内容鉴于上述问题，本专利技术提出了一种MPPT调节电路及调节方法，以使太阳能电池板在不同的温度环境下始终工作在最大功率点附近，以达到最高充电效率。根据本专利技术的第一方面，提供了一种MPPT调节电路，所述调节电路包括：充电控制模块和MPPT调节模块；所述充电控制模块由太阳能电池板的分压电路和MPPT控制电路组成；所述MPPT调节模块由运算电路、MCU控制器以及蓄电池的充电电压采样电路和充电电流采样电路组成；所述分压电路的输出端和所述MCU控制器的输出端分别与所述运算电路的输入端连接，所述运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接；所述充电电压采样电路的输出端、所述充电电流采样电路的输出端分别与所述MCU控制器的输入端连接，用于将所述蓄电池的充电电压和充电电流上传至所述MCU控制器，以供所述MCU控制器根据所述充电电压和充电电流计算所述蓄电池的当前充电功率，并在所述当前充电功率没有达到当前温度环境对应的充电功率最大值时，MCU控制器通过调节其输出端的输出值，以使充电控制模块调节太阳能电池板的输出电压，直到蓄电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值。其中，所述运算电路为减法运算电路；所述减法运算电路的第一输入端与所述分压电路的输出端连接，所述减法运算电路的第二输入端与所述MCU控制器的输出端连接，所述减法运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接。其中，所述减法运算电路包括电压跟随器电路和减法电路；所述电压跟随器电路的输入端与所述分压电路的输出端连接，所述电压跟随器电路的输出端与所述减法电路的反向输入端连接，所述MCU控制器的输出端与所述减法电路的正向输入端连接，所述减法电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接。其中，所述运算电路为加法运算电路；所述加法运算电路的第一输入端与所述分压电路的输出端连接，所述加法运算电路的第二输入端与所述MCU控制器的输出端连接，所述加法运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接。其中，所述MCU控制器，包括控制单元以及与所述控制单元连接的第一AD输入模块、第二AD输入模块和DA输出模块；所述第一AD输入模块与所述充电电压采样电路的输出端连接，所述第二AD输入模块与所述充电电流采样电路的输出端连接，所述DA输出模块与所述运算电路的输入端连接。其中，所述充电电流采样电路采用电流检测放大器实现。其中，所述分压电路由第一电阻和第二电阻组成，所述第一电阻的第一端与所述太阳能电池板的正极相连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端相连接，所述第二电阻的第二端与所述太阳能电池板的负极相连接，所述第一电阻与所述第二电阻的连接点作为所述分压电路的输出端。其中，所述MPPT控制电路为采用BQ24650芯片实现的MPPT控制电路。根据本专利技术的第二方面，提供了一种基于如上所述的MPPT调节电路的MPPT调节方法，该方法包括：充电电压采样电路、充电电流采样电路分别采集蓄电池的充电电压和充电电流，并上传至MCU控制器；MCU控制器根据所述充电电压和充电电流计算所述蓄电池的当前充电功率，并判断所述当前充电功率是否为当前温度环境对应的充电功率最大值；若当前充电功率不是当前温度环境对应的充电功率最大值，则MCU控制器调节其输出端的输出值，以使充电控制模块调节太阳能电池板的输出电压，直到蓄电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值。其中，所述判断所述当前充电功率是否为当前温度环境对应的充电功率最大值，包括：所述MCU控制器通过调节其输出端的输出值，判断输出值调节后所述蓄电池的充电功率是否大于所述蓄电池的当前充电功率，若是，则确定所述当
前充电功率不是当前温度环境对应的充电功率最大值。本专利技术实施例提供的MPPT调节电路及调节方法，通过在现有充电控制模块中设置MPPT调节模块，并通过MPPT调节模块对其输出端的输出值的调节，使充电控制模块调节太阳能电池板的输出电压，直到蓄电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值，实现动态调节太阳能电池板的MPPT点，使得太阳能电池板在不同的温度环境下始终工作在最大功率点附近，以达到最高充电效率。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为现有充电控制电路的电路原理图；图2为本专利技术实施例一种MPPT调节电路的电路结构示意图；图3为本专利技术实施例的MPPT调节电路中充电电流采样电路的电路原理图；图4为本专利技术另一实施例一种MPPT调节电路的电路结构示意图；图5为本专利技术实施例的MPPT调节电路中减法运算电路的电路原理图；图6为本专利技术实施例一种MPPT调节方法的流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。如图2所示，本专利技术实施例提出的MPPT调节电路，包括充电控制模块1
和MPPT调节模块2；本实施例中的充电控制模块1由太阳能电池板的分压电路11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MPPT调节电路，其特征在于，所述调节电路包括：充电控制模块和MPPT调节模块；所述充电控制模块由太阳能电池板的分压电路和MPPT控制电路组成；所述MPPT调节模块由运算电路、MCU控制器以及蓄电池的充电电压采样电路和充电电流采样电路组成；所述分压电路的输出端和所述MCU控制器的输出端分别与所述运算电路的输入端连接，所述运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接；所述充电电压采样电路的输出端、所述充电电流采样电路的输出端分别与所述MCU控制器的输入端连接，用于将所述蓄电池的充电电压和充电电流上传至所述MCU控制器，以供所述MCU控制器根据所述充电电压和充电电流计算所述蓄电池的当前充电功率，并在所述当前充电功率没有达到当前温度环境对应的充电功率最大值时，MCU控制器通过调节其输出端的输出值，以使充电控制模块调节太阳能电池板的输出电压，直到蓄电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值。

【技术特征摘要】
1.一种MPPT调节电路，其特征在于，所述调节电路包括：充电控制模块和MPPT调节模块；所述充电控制模块由太阳能电池板的分压电路和MPPT控制电路组成；所述MPPT调节模块由运算电路、MCU控制器以及蓄电池的充电电压采样电路和充电电流采样电路组成；所述分压电路的输出端和所述MCU控制器的输出端分别与所述运算电路的输入端连接，所述运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接；所述充电电压采样电路的输出端、所述充电电流采样电路的输出端分别与所述MCU控制器的输入端连接，用于将所述蓄电池的充电电压和充电电流上传至所述MCU控制器，以供所述MCU控制器根据所述充电电压和充电电流计算所述蓄电池的当前充电功率，并在所述当前充电功率没有达到当前温度环境对应的充电功率最大值时，MCU控制器通过调节其输出端的输出值，以使充电控制模块调节太阳能电池板的输出电压，直到蓄电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值。2.根据权利要求1所述的MPPT调节电路，其特征在于，所述运算电路为减法运算电路；所述减法运算电路的第一输入端与所述分压电路的输出端连接，所述减法运算电路的第二输入端与所述MCU控制器的输出端连接，所述减法运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接。3.根据权利要求2所述的MPPT调节电路，其特征在于，所述减法运算电路包括电压跟随器电路和减法电路；所述电压跟随器电路的输入端与所述分压电路的输出端连接，所述电压跟随器电路的输出端与所述减法电路的反向输入端连接，所述MCU控制器的输出端与所述减法电路的正向输入端连接，所述减法电路的输出端与所述MPPT控制电路的MPPTSET端连接。4.根据权利要求1所述的MPPT调节电路，其特征在于，所述运算电路
\t为加法运算电路；所述加法运算电路的第一输入端与所述分压电路的输出端连接，所述加法运算电路的第二输入端与所述MCU控制器的输出端连接，所述加法运算电路的输出端与所述MPPT控制电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正元，郭上华，易晶晶，吴龙鑫，
申请(专利权)人：厦门华泉智慧能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35