[发明专利]基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，尤其是涉及一种用于太阳能电池上的具有最大效率跟踪功能的DC/DC升压电路。

背景技术

太阳能电池的光电转换效率是该领域最为重要的技术指标。本发明虽然仅涉及太阳能电池的升压电路部分，但是，在此领域，也可以找到提高太阳能电池光电能量转换效率的方法。现有技术中的脉冲宽度频率调节式DC/DC升压电路，其采样电路多设置于电路的输出端，如图1所示，而本发明则采用不同的电路设计方法，将采样电路改为设置于电路的输入端，并且采用一种持续电压跟踪电路(Constant Voltage Tracking，CVT法)。这样一来，可以利用这种CVT法设计出一种新的具备最大输出功率跟踪功能的PWFM型DC/DC升压电路。这种新的DC/DC升压电路被应用在太阳能电池领域，则可进一步提高太阳能电池的工作效率。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的提出了一种基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路，该电路通过在PWFM型DC/DC电路的输入端设置采样电路，从而可实现PWFM型DC/DC电路的升压效率的提高；不仅能够将结合了PFM和PWM的优点，而且很好地解决了DC/DC电路效率提高的问题。

本发明提出了一种基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路，该电路设置于PWFM型DC/DC升压电路的输入端，其输入电压Vin来自于太阳能板(Solar Panel)传输的电能，采样电压Va作為太阳能板不接负载时的开路电压，将CVT调节系数a反馈给输入端信号Vref，Vin与反馈调节系数k的乘积产生反馈电压Vsample，在输入端Vsample与参考电压Vref之间，设置效率跟踪电路，该效率跟踪电路的工作过程为：

该效率跟踪电路由参考电压Vsample的电平进行控制：当Vsample高于使用者给定的一电平Vsd时，该跟踪电路开始工作；跟踪电路中的两个分压电阻R3和R4的分压系数k，该分压系数与来自参考电压的CVT系数a(取0.72～0.78)相除，获得最终的跟踪电路的采样效率a/K，及获得最终的输入电压Vin＝Va*a/k。

所述PWFM型DC/DC升压电路之外，还加上了一个定时器，该定时器作为开关，控制对太阳能电池板输出电压的采样，同时关闭DC/DC升压电路，产生参考电压Vref。

本发明公开了一种基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路，该电路不仅能够保证跟踪电路的最大效率，同时应用的PWMF型DC/DC升压电路将太阳能电池输出电压提高，使用效率予以提高；不仅能够将结合了PFM和PWM的优点，而且很好地解决了DC/DC电路效率提高的问题。

附图说明

图1为本发明传统的PWFM型DC/DC升压电路工作电路示意图；

图2为本发明所涉及的带有基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路的PWFM型DC/DC升压电路工作电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

基于CVT法的太阳能最大效率跟踪电路，该电路的输入电压Vin来自于太阳能板(Solar Panel)传输的电能，采样电压Vsample将反馈系数k反馈给输入端信号Vin。在输入端Vin与参考电压Vref之间，设置效率跟踪电路，该效率跟踪电路的工作过程为：

该效率跟踪电路的控制主要是靠计时器输出Pause：当Pause为高电平时，跟踪电路停止工作，同时CVT系数产生电路对太阳能板采样，取得开路电压，并产生调节系数a；当Pause为低电平时，该跟踪电路开始工作；跟踪电路中的两个分压电阻R1和R2的分压系数k取1～3，它通过比较器与来自参考电压的CVT调节系数a相比较，以获得最终的CVT参数输入电压/开路电压＝Vin/Va，该CVT参数的取值范围是：0.69～0.79；CVT调节系数a取0.72～0.78。当输入电压Vsample高于Vref时，DC/DC升压电路输入增大，使得输入电压下降至Vsample＝Vref。

跟踪电路中的两个分压电阻R3和R4的分压系数k取1～4，该分压系数与来自参考电压的CVT系数a相等，获得最终的输入电压Vin＝Va*a/k，以使太阳能板输出功率达到最大；该效率跟踪电路由参考电压Vsample的电平进行控制：当Vsample为低电平时，该跟踪电路开始工作。

为了使跟踪电路的工作效率提高到最大，本发明在该PWFM型DC/DC升压电路之外，还加上了一个定时器，该定时器作为开关，对采样电路进行控制，即使Pause为高电平的时间尽管可能短，以使跟踪电路能够保证升压电路有最大的使用效率。