[实用新型]一种光伏电池最大功率点跟踪控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏电池最大功率点跟踪控制器。 

背景技术

光伏电池最大功率点跟踪控制器的主电路为BUCK电路拓扑结构，此电路基于变频电感连续电流控制算法。当驱动单元发出驱动功率单元信号时，功率单元MOSFET处于导通状态，此时同步整流单元处于截止状态。电容储能单元释放能量，通过功率单元及电感储能单元后，电感储能单元存储能量，经过电容滤波滤除交流成分后，给蓄电池充电。当驱动单元发出驱动同步整流单元信号时，同步整流单元信号MOSFET处于导通状态，此时功率单元处于截止状态。电感储能单元将释放能量给蓄电池充电，由于只通过续流二极管构成充电回路会造成过多的能量损失。 

该电路通用的接法为只接一个续流二极管构成通路进行电感储能单元释放能量为蓄电池充电。此通用接法虽然降低了成本简化了电路，但是比如二极管通过10A电流压降为1V时，将产生约10W的能量损耗，对于一个12V、10A的控制器来说就浪费了约8.3%的能量。而且流过的电流越多损耗就越大，与最大功率点跟踪原理的设计初衷相违背，即使跟踪效率提高，如果DC/DC变换效率降低，从而光伏发 电系统的效率也会降低。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种光伏电池最大功率点跟踪控制器，能够完成最大功率点跟踪同时有效的提高了跟踪后的DC-DC的转换效率，并且有效的提高了产品的可靠性。 

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种光伏电池最大功率点跟踪控制器，包括电容储能单元、智能控制驱动单元、充电功率单元、两个同步整流单元、续流二极管、电感储能单元和输出滤波单元，其中智能控制驱动单元分别与两个同步整流单元和充电功率单元连接，两个同步整流单元由两组金属氧化物半导体场效应晶体管反向串联构成。 

采用了本实用新型的技术方案，由于采用了两个同步整流单元，能够有效降低功耗。同时提高了同步整流单元的可控性从而极大的提高了产品的可靠性。 

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式中光伏电池最大功率点跟踪控制器的电路图。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的 技术方案。 

图1是本实用新型具体实施方式中光伏电池最大功率点跟踪控制器的电路拓扑图。如图1所示，该光伏电池最大功率点跟踪控制器包括电容储能单元1、智能控制驱动单元2、充电功率单元3、两个同步整流单元4、续流二极管5、电感储能单元6和输出滤波单元7。智能控制驱动单元分别与两个同步整流单元和充电功率单元连接，两个同步整流单元为两组金属氧化物半导体场效应晶体管反向串联连接，电容储能单元包括两个并联的电容，滤波单元为滤波电容。 

其中，E1与E2为电容储能单元，Q3为充电功率单元，驱动电路为智能控制驱动单元，Q4与Q10为两个同步整流单元，D10为续流二极管，L2为电感储能单元，E3为滤波电容。 

由于引入了两个同步整流单元，此处的两个同步整流单元MOSFET Q4与MOSFET  Q10为反串联连接。这样两个同步整流单元MOSFET  Q4与Q10导通后相当于短接了续流二极管D10，导通后的同步整流单元MOSFET内阻极小，大大降低了能量损耗。当驱动单元发出关闭同步整流单元信号时，同步整流单元MOSFET Q4由于体二极管的存在不能关闭，使关断的控制不可控。由于反向串联了另一个同步整流单元MOSFET Q10，且其体二极管处于倒置，实现了同步整流单元的高速开关可控消除了共态导通的可能性从而达到提高产品可靠性的目的了。所以关断的驱动信号发出后，同步整流单元会立刻响应并可靠迅速地关闭。同步整流单元关闭后，剩余小电流会继续通过续流二极管给蓄电池充电，使电路不至于断流。 

此时当智能控制驱动单元再次发出驱动充电功率单元导通的信号时，续流二极管为快速二极管会立即关断，充电功率单元MOSFET处于导通状态，电容储能单元继续释放能量，通过充电功率单元及电感储能单元后，电感储能单元继续存储能量，经过电容滤波滤除交流成分后，给蓄电池充电。 

智能控制驱动单元以变化的频率交替导通和关断充电功率单元和两个同步整流单元，即通过频率的变化使输出电流连续又通过调整交替导通的时间比例实现了输入端最大功率点的跟踪。 

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。