一种太阳能最大功率点跟踪控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能最大功率点跟踪控制电路。本发明专利技术所述的防反流电路包括第一MOS管和第一控制模块；所述第一MOS管的漏极与第一输入负极相连，源极与第一输出负极相连，门极与所述第一控制模块相连；第一控制模块还与第一输入正极、第一输入负极、第一输出负极、第一输出正极相连；所述的续流二极管的阴极与第二输出正极相连并连接至第二输入正极，阳极与第二MOS管的漏极相连；所述电感的一端与第二输出负极相连，另一端与第二MOS管的漏极相连；第二MOS管的源极与第一输出负极相连并连接至内部公共端；第二控制模块分别与第二MOS管的门极和源极相连。本发明专利技术设计合理、可靠、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能最大功率点跟踪控制电路
本专利技术涉及一种太阳能最大功率点跟踪控制电路。
技术介绍
太阳能最大功率点跟踪控制器简称MPPT，其作用在于将太阳能板所产生的电能最大化地取出并以最小的损耗传输到负载或储存到蓄电池中。它的基本电路形式可根据太阳能板的输出端电压和蓄电池的电动势的高低的不同，分为BOOST(升压)型、BUCK (降压)型、B00ST-BUCK型和CUK型几大类。以下就对现有的以BUCK电路为核心的MPPT电路加以说明。图1是一种以BUCK电路为核心的MPPT电路的示意图。标记22代表一种典型的BUCK电路(降压式直流变换电路)，标记11表示防反流电路。其中，在BUCK电路2中包括一输入滤波电容C101，起平滑浪涌电流的作用；一M0S管QlOl，起整流作用；一驱动模块M0D101，接受来来自单片机的PWM信号以驱动所述MOS管产生斩波输出；一续流二极管D102，用于在电感释放其储能时形成放电回路给负载供电或蓄电池充电；一电感LlOl，用于在所述MOS管QlOl导通时储能，在MOS管关断时释放其储能的作用；一输出滤波电容C102，作用同所述输入滤波电容ClOl相似。从图中可以看出，所述驱动模块M0D101的输入端和输出端没有公共端，且节点P4的电位相对于公共端GND是随PWM信号波动的，且所述驱动模块M0D101本身还要有一个随节点P4点浮动的驱动电源。现在由于有了专用的1C，设计这个驱动电路不是很困难。问题是在IC的内部信号的传递也是要进行电平转换和隔离传输的，其结果必然产生延时和谐波成分并转嫁到了 MOS管QlOl的斩波过程中，这无疑增加了 MOS管QlOl的开关损耗。还有那个浮动电源，是由一整流二极管和一自举电容组成的，它是靠所述节点P4点的电压的波动来对自举电容的充电来产生浮动的电压的；而浮动电压又反过来给所述驱动模块M0D101供电，所述驱动模块M0D101再去驱动MOS管QlOl产生斩波输出。这样就形成了相互牵制。一但某一环节偶然间出了问题，MOS管QlOl就不再有斩波输出；即使PWM信号正常，所述某一环节的问题消失了也不会恢复输出。因此，这种电路的可靠性也是有问题的。况且，专用IC的价格也不菲。这就是原有技术中一个有待改进之处。防反流电路11内的防反流二极管DlOl是现有的各种类型的MPPT电路所必须有的，它的作用是在光照较弱时太阳能板PVlOl的输出电压比蓄电池BTlOl的电动势还要低时，阻止BTlOl的电能向PVlOl倒灌。但是，当光照正常使其处于导通状态时。由于其结电压(经实测通常都在IV以上经)的存在使其产生了额外的损耗。而且，这种损耗是和太阳能板的输出电流成近似正比例关系的。举例为证，假设现在有一 18V/3A的太阳能板子要给12V/40AH蓄电池充电。太阳能板的最大输出功率将小于18X3 = 54W。二极管消耗的功率Pd=IXDu≥3X1V=3W。换算成百分比还大于5.5%。这对于太阳能供电的系统来也是一个不小的数字。这原有技术中另一有待改进的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、可靠、成本低的太阳能最大功率点跟踪控制电路。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是:一种太阳能最大功率点跟踪控制电路，包括降压式直流变换电路和防反流电路；防反流电路设有第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极，降压式直流变换电路设有第二输入正极、第二输入负极、第二输出正极、第二输出负极；第一输入正极用于连接太阳能电池板的正极，第一输入负极用于连接太阳能电池板的负极和接地端，第一输出正极与第二输入正极相连，第一输出负极与第二输入负极相连并连接至内部公共端，第二输出正极用于连接蓄电池的正极，第二输出负极用于连接蓄电池的负极； 所述的降压式直流变换电路包括第二 MOS管、第二控制模块、输入滤波电容、输出滤波电容、续流二极管、电感； 输入滤波电容正极与第二输入正极相连，负极与第二输入负极相连；输出滤波电容正极与第二输出正极相连，负极与第二输出负极相连； 其特征在于:所述的防反流电路包括第一 MOS管和第一控制模块；所述第一 MOS管的漏极与第一输入负极相连，源极与第一输出负极相连，门极与所述第一控制模块相连；第一控制模块还分别与所述第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极相连；所述的续流二极管的阴极与第二输入正极相连，阳极与第二 MOS管的漏极相连；所述电感的一端与输出滤波电容负极相连，另一端与续流二极管的阳极相连；第二 MOS管的源极与所述第二输入负极相连；第二控制模块还分别与第二 MOS管的门极和源极相连。本专利技术所述的第一控制模块包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第三电阻、第四电阻、第二二极管；所述第一三极管的发射极与第一输入正极相连，基极通过第二电阻与第一二极管的阴极相连，集电极通过第三电阻与第一 MOS管的门极和第二二极管的阴极相连；发射极与基极之间并联有第一电阻；第一二极管的阳极与第一输入负极和第一 MOS管的漏极相连；所述第二二极管的阳极与第一 MOS管的源极相连并连至内部公共端；在第一三极管的集电极与第一输出负极之间并接有第四电阻。本专利技术所述的第二控制模块包括驱动电路；驱动电路分别与第二 MOS管的门极和源极相连；所述驱动电路具有输入电源正极、输入电源负极、输出电源负极。本专利技术所述的驱动电路包括第一 RC并联电路、第二 RC并联电路、第三RC并联电路、第三三极管、第八电阻、半桥功率推动电路，半桥功率推动电路包括第四三极管和第五三极管；所述第一 RC并联电路和第二 RC并联电路的一端分别与第三三极管和第五三极管的基极相连；所述第三三极管的集电极通过第三RC并联电路与第四三极管的基极相连；所述第四三极管的集电极与所述第五三极管的集电极相连共同构成所述半桥功率推动电路的输出端；在所述第四三极管的发射极与基极之间并联有一第八电阻，所述第四三极管的发射极构成了所述驱动电路的输入电源正极；所述第五三极管的发射极与所述第三三极管的发射极相连共同构成所述驱动电路的输入电源负极、输出电源负极。本专利技术所述的驱动电路还包括第六电容、第九电阻和第三二极管组成的并联电路、第十电阻；在所述驱动电路的输入电源正极和输入电源负极之间并联有第六电容；所述半桥功率推动电路的输出端通过第九电阻和第三二极管组成的并联电路与第二 MOS管的门极相连，第三二极管的阴极与所述半桥功率推动电路的输出端相连；所述第二 MOS管门极与源极之间并联有第十电阻。本专利技术所述的驱动电路包括驱动芯片，驱动芯片与第二 MOS管的门极和源极相连；驱动芯片的电源正极构成了所述驱动电路的输入电源正极，驱动芯片的电源负极构成了所述驱动电路的输入电源负极、输出电源负极。本专利技术所述的驱动电路还包括第六电容、第九电阻和第三二极管组成的并联电路、第十电阻；在所述驱动电路的输入电源正极和输入电源负极之间并联有第六电容；所述驱动芯片的输出端通过第九电阻和第三二极管组成的并联电路与第二 MOS管的门极相连，第三二极管的阴极与所述驱动芯片的输出端相连；所述第二 MOS管门极与源极之间并联有第十电阻。专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果: 一、对现行的M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能最大功率点跟踪控制电路，包括降压式直流变换电路和防反流电路；防反流电路设有第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极，降压式直流变换电路设有第二输入正极、第二输入负极、第二输出正极、第二输出负极；第一输入正极用于连接太阳能电池板的正极，第一输入负极用于连接太阳能电池板的负极和接地端，第一输出正极与第二输入正极相连，第一输出负极与第二输入负极相连并连接至内部公共端，第二输出正极用于连接蓄电池的正极，第二输出负极用于连接蓄电池的负极；所述的降压式直流变换电路包括第二MOS管、第二控制模块、输入滤波电容、输出滤波电容、续流二极管、电感；输入滤波电容正极与第二输入正极相连，负极与第二输入负极相连；输出滤波电容正极与第二输出正极相连，负极与第二输出负极相连；其特征在于：所述的防反流电路包括第一MOS管和第一控制模块；所述第一MOS管的漏极与第一输入负极相连，源极与第一输出负极相连，门极与所述第一控制模块相连；第一控制模块还分别与所述第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极相连；所述的续流二极管的阴极与第二输入正极相连，阳极与第二MOS管的漏极相连；所述电感的一端与输出滤波电容负极相连，另一端与续流二极管的阳极相连；第二MOS管的源极与所述第二输入负极相连；第二控制模块还分别与第二MOS管的门极和源极相连。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能最大功率点跟踪控制电路，包括降压式直流变换电路和防反流电路；防反流电路设有第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极，降压式直流变换电路设有第二输入正极、第二输入负极、第二输出正极、第二输出负极；第一输入正极用于连接太阳能电池板的正极，第一输入负极用于连接太阳能电池板的负极和接地端，第一输出正极与第二输入正极相连，第一输出负极与第二输入负极相连并连接至内部公共端，第二输出正极用于连接蓄电池的正极，第二输出负极用于连接蓄电池的负极； 所述的降压式直流变换电路包括第二 MOS管、第二控制模块、输入滤波电容、输出滤波电容、续流二极管、电感； 输入滤波电容正极与第二输入正极相连，负极与第二输入负极相连；输出滤波电容正极与第二输出正极相连，负极与第二输出负极相连； 其特征在于:所述的防反流电路包括第一 MOS管和第一控制模块；所述第一 MOS管的漏极与第一输入负极相连，源极与第一输出负极相连，门极与所述第一控制模块相连；第一控制模块还分别与所述第一输入正极、第一输入负极、第一输出正极、第一输出负极相连； 所述的续流二极管的阴极与第二输入正极相连，阳极与第二 MOS管的漏极相连；所述电感的一端与输出滤波电容负极相连，另一端与续流二极管的阳极相连；第二 MOS管的源极与所述第二输入负极相连；第二控制模块还分别与第二 MOS管的门极和源极相连。2.根据权利要求1所述的太阳能最大功率点跟踪控制电路，其特征在于:所述的第一控制模块包括第一三极管、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第三电阻、第四电阻、第二二极管；所述第一三极管的发射极与第一输入正极相连，基极通过第二电阻与第一二极管的阴极相连，集电极通过第三电阻与第一 MOS管的门极和第二二极管的阴极相连；发射极与基极之间并联有第一电阻；第一二极管的阳极与第一输入负极和第一 MOS管的漏极相连；所述第二二极管的阳极与第一 MOS管的源极相连并连至内部公共端；在第一三极管的集电极与第一输出负极之间并接有第四电阻。3.根据权利要求1所述的太阳能最大功率点跟踪控制电路，其特征在于:所述的第二控制模块包括驱动电路；驱动电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令勤，
申请(专利权)人：宁波耀泰电器有限公司，
类型：发明
国别省市：