[实用新型]太阳能高效MPPT光伏控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，特别是涉及太阳能光伏新型控制器。

背景技术

随着能源危机好环境温室效应日益严重，国家政策逐渐向节能减排的固定资产投资方面倾斜。其中，太阳能的开发应用是所述节能减排的重要部分，也是可再生能源的重要部分，并已逐渐成为绿色能源的热点和主流。

现有太阳能系统一般包括太阳能电池和太阳能控制器，还可以包括蓄电池。

参阅图1，上述太阳能控制器一般是采用并联式连接方式，通过开关的导通和截止，来调整太阳能电池输出到蓄电池的电压，从而保护蓄电池。但是上述并联式技术至少存在以下两个问题：

第一、通过开关来调整电压，那么在开关闭合开关时有一部分太阳能电池发出来的电会浪费掉。第二、一旦控制开关的信号失灵，则不能保证蓄电池的充电电压或负载电压在合适水平。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种太阳能光伏新型控制器，可以提高太阳能充电效率，提高太阳能发电的利用率，并且可以采用更小的蓄电池，经济实用。

为解决上述问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种太阳能光伏新型控制器，太阳能光伏新型控制器包括最大功率点跟踪控制器，MPPT控制器分别连接太阳能电池、蓄电池、DC/DC转换器，DC/DC转换器连接于太阳能电池与蓄电池之间，DC/DC转换器输出给蓄电池的输出电压在蓄电池的安全充电电压之内；

MPPT控制器还连接负载通断控制开关的控制端，控制开关电连接于蓄电池与负载之间。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术太阳能发电效率低、难以保证蓄电池的充电电压或负载电压在合适水平的情况，本实用新型采用MPPT控制器来控制太阳能电池对蓄电池充电的控制，提高电能利用率，并且通过DC/DC转换器来保证太阳能电池给蓄电池的电压输出维持在安全水平、以及调节蓄电池的放电来实现蓄电池的安全使用。

附图说明：

图1：本实用新型现有技术的太阳能控制器的太阳能系统的示意图；

图2：本实用新型的太阳能高效MPPT光伏控制器的太阳能系统的示意图。

具体实施方式：

实施例：

如图2所示，本实用新型太阳能光伏新型控制器应用于太阳能系统中。所述太阳能光伏新型控制器包括最大功率点跟踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)控制器，MPPT控制器分别连接太阳能电池、蓄电池、DC/DC转换器，DC/DC转换器连接于太阳能电池与蓄电池之间，DC/DC转换器输出给蓄电池的输出电压在蓄电池的安全充电电压之内。

MPPT控制器还连接负载通断控制开关⑤(图中未示，仅显示标号和名称)的控制端，控制开关电连接于蓄电池与负载之间。

太阳能电池输出的电先经过高效率的DC/DC转换器将电压设定在电池充电安全电压范围之内，通过本实用新型太阳能光伏新型控制器进行D/A②转换，以小范围地调整DC/DC转换器输出电压来满足蓄电池的充电需要(如恒压恒流等各种充电方式)，最大程度保护蓄电池。

MPPT的实现：本实用新型太阳能光伏新型控制器实时测量太阳能电池电压、电流①以及蓄电池的电压、电流③。

MPPT控制器是一种新型太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品，所谓最大功率点跟踪，即是指控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并跟踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。

要想给蓄电池充电，太阳能电池的输出电压必须高于蓄电池的当前电压，如果太阳能电池的输出电压低于蓄电池电压，那么输出电流会接近0。所以，为安全起见，太阳能电池在制造出厂时，将太阳能电池的峰值电压(Vpp)设定为大约17V左右。

MPPT控制器和传统太阳能控制器的区别在于：传统的太阳能充放电控制器的充电参数都是在出厂之前就设定好的，则不管太阳能的发电效率如何变化，给蓄电池充电的速度也是有限的。而MPPT控制器是自动调整蓄电池充电速度的。就是说，MPPT控制器会实时跟踪太阳能电池中的最大功率点，来发挥太阳能电池的最大功效。电压越高，通过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。理论上，使用MPPT控制器的太阳能发电系统会比传统的效率提高50％。

蓄电池保护：

第一、充电时通过蓄电池的电压、电流③的监测来保护蓄电池，防止过充和过大电流充电。

第二、当蓄电池放电时实时测量蓄电池的电压和电流③、并且根据蓄电池的放电曲线，来设定放电截止电压，防止蓄电池过放。