[发明专利]一种基于分离充电的电源控制器架构及控制方法

权利要求书

1.一种基于分离充电的电源控制器架构，包括母线负载端和电池端；其特征在于：还包括供电阵组（1）、充电阵组（2）、控制系统、以及分别受控制系统控制的BDR和BCDR； 供电阵组（1）包括若干个供电阵，供电阵包括相连接的太阳能电池和第一功率调节电路（10），第一功率调节电路（10）的输出端与母线负载端连接，其控制端与控制系统连接； 充电阵组（2）包括若干个充电阵，充电阵包括相连接的太阳能电池和第二功率调节电路（20），第二功率调节电路（20）的输出端以可切换的方式选择性地分别与母线负载端或电池端、BDR的输入端和BCDR的输入端连接，其一个控制端与控制系统连接； BDR和BCDR各自的控制端分别与控制系统连接，各自的输出端分别与母线负载端连接； BDR用于当控制系统判断负载处于重载或架构处于阴影区时，控制蓄电池向母线放电； BCDR用于当控制系统判断蓄电池需充电时，控制蓄电池的充电电流。

2.根据权利要求1所述的架构，其特征在于：包括分别与控制系统连接且受其控制的昼夜平分点开关和补充充电支路（3）；所有充电阵的输出端汇接于充电阵组（20）的输出端后与昼夜平分点开关的动端连接，昼夜平分点开关的一个不动端与母线负载端连接，另一个不动端分别与BDR的输入端、BCDR的输入端和电池端连接；补充充电支路（3）包括第一电阻（R1）、第一开关（S1）和第二电阻（R2），第一电阻（R1）和第一开关（S1）串接后接于母线负载端和电池端之间，第二电阻（R2）与串接后的第一电阻（R1）和第一开关（S1）并联，第一开关（S1）与控制系统连接且受其控制； 控制系统用于当架构处于无阴影区时通过控制昼夜平分点开关将充电阵组（20）连接到母线负载端，还用于当架构处于阴影区时通过控制昼夜平分点开关将充电阵组（20）连接到电池端。

3.根据权利要求1所述的架构，其特征在于：第二功率调节电路（20）包括第二N-MOSFET（M2）和P-MOSFET（M0），第二N-MOSFET（M2）的源级分别与充电阵的太阳能电池和充电阵的第一个输出端连接，其栅极与控制系统连接，漏极接地；P-MOSFET（M0）的漏极与第二N-MOSFET（M2）的源级相接，其栅极接控制系统，其源级与充电阵的第二个输出端连接；充电阵的第一个输出端与母线负载端连接，其第二个输出端分别与蓄电池端、对应的BDR的输入端和对应的BCDR的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的架构，其特征在于：控制系统包括主控制器（9）、第一调节器（REG1）和第二调节器（REG2），第一调节器（REG1）和第二调节器（REG2）各自的控制端分别与主控制器（9）连接，第一调节器（REG1）的输出端与BCDR的控制端连接，第二调节器（REG2）的输出端分别与第二功率调节电路（20）的第二N-MOSFET（M2）的栅极和P-MOSFET（M0）的栅极连接；主控制器（9）还与第一功率调节电路（10）的控制端连接。

5.一种权利要求4所述基于分离充电的电源控制器架构使用的控制方法，其特征在于包括： 步骤s1：当控制系统判断负载电流较重、母线过压保护被触发或小电流充电设置发生时，控制系统关闭BCDR，控制系统控制充电阵的第二N-MOSFET（M2）和P-MOSFET（M0）的开关，使得充电阵向电池端进行脉冲充电； 步骤s2：当控制系统判断负载电流较重、母线过压保护被触发和小电流充电设置这三种情况均未发生时，控制系统控制BCDR工作，控制系统控制充电阵的第二N-MOSFET（M2）关断、P-MOSFET（M0）导通，充电阵向电池端连续充电。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于步骤s1包括： 步骤s11：当主控制器（9）判断负载比较轻，此时主控制器（9）的电压大于过压保护滞环下电压，则进入母线过压保护状态，主控制器（9）通过使第一调节器（REG1）禁止关闭BCDR；主控制器（9）通过第二调节器（REG2）控制足够数量的充电阵的第二N-MOSFET（M2）和P-MOSFET（M0）的开关，此部分充电阵向电池端脉冲充电；主控制器（9）通过第二调节器（REG2）控制其余的充电阵的第二N-MOSFET（M2）导通、P-MOSFET（M0）关断，充电阵组（2）多余的电流对地进行分流。