[发明专利]一种基于MPPT的太阳能路灯控制器

说明书

【技术领域】本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种基于MPPT的太阳能路灯控制器。

【背景技术】随着社会的发展，可再生能源的应用越来越受青睐。其中太阳能作为一种清洁、安全、绿色的可再生能源，被认为是世界上最有发展前景的新能源技术之一。传统的路灯采用高压市电供电，必须铺设大量的电缆，并挖掘大量的电缆沟。这势必增加整个系统的安装成本与维护成本。而太阳能路灯不用铺设复杂的线路，只需要一个安装基座即可，节省了安装成本，并且太阳能路灯以免费的太阳能作为能源，绿色环保，无需支付电费。因此太阳能路灯作为在城市道路、工业园区、绿化带、广场等场所的照明设备，具有明显的可利用优势。

由于太阳能光伏(Photovoltaic，简称PV)面板转换效率较低，一般为18%左右，为了充分利用太阳能这种宝贵资源，最大限度地将太阳能转换为电能，目前使用的太阳能路灯控制器一般采用串联式PWM脉宽调制方式，对太阳能的转换率虽然达到了60%左右，仍然浪费了宝贵的太阳能资源。

【发明内容】本发明针对上述太阳能资源的浪费问题，提供一种基于MPPT的太阳能路灯控制器。

这种基于MPPT的太阳能路灯控制器，包括太阳能光伏面板、蓄电池组，其特征在于，采用大功率输出运行技术MPPT，CPU分别连接太阳能光伏面板接口、DC-DC变换模块、充电模块，进一步地，CPU分别连接负载接口和蓄电池接口；充电模块连接蓄电池接口，负载接口连接蓄电池接口。

所述太阳能光伏面板接口包括PV保护模块、PV电压检测、PV电流检测。

所述负载接口包括负载保护模块。

所述蓄电池接口包括蓄电池保护模块、蓄电池电压检测、蓄电池电流检测。

本发明的有益效果：

1、PV面板输入电压范围广，既可以大于电池电压也可以小于电池电压；

2、由于采用最大功率输出运行技术，太阳能的转换率大幅度提高，经检测最大转换效率高达98%；

3、包含多种充电模式：Boost快速充电、Absorption补充充电、Float恒压浮充电、Equalization均衡充电；

4、丰富的负载工作模式：如时控、纯光控、光控+时控、手动、调试模式、长开模式；

5、良好的电路保护功能，包括PV反接保护、PV过流保护、电池反接保护、电池过压保护、电池过放保护、负载过流保护、负载短路保护。

【附图说明】

图1是本发明系统连接图

图2是本发明结构示意图。

【具体实施方式】现结合附图对本发明的实施进一步阐述如下：

参照图1和图2，采用大功率输出运行技术MPPT，CPU6分别连接太阳能光伏面板接口1、DC-DC变换模块2、充电模块3，进一步地，CPU6分别连接负载接口5和蓄电池接口4；充电模块3连接蓄电池接口4，负载接口5连接蓄电池接口4。

太阳能光伏面板接口1包括PV保护模块、PV电压检测、PV电流检测。

负载接口5包括负载保护模块。

蓄电池接口4包括蓄电池保护模块、蓄电池电压检测、蓄电池电流检测。

MPPT，即Maximum Power Point Tracking MPPT的简称，是一种最大功率点跟踪控制自寻优过程的技术，即通过测量电流、电压和功率，判定出当前工作点与峰值点的位置关系，并调节工作点电压或电流，使其向峰值功率点靠拢，从而使光伏系统运作在峰值功率点附近，使太阳能利用率大幅提高。

太阳能光伏面板接口1通过DC-DC变换模块2变换成蓄电池合适的电压后，通过充电模块3和蓄电池接口4对蓄电池充电。其中，太阳能光伏面板接口1提供PV反接保护、PV过流保护；蓄电池接口4提供电池反接保护、电池过压保护、电池过放保护。

DC-DC变换模块2具有MPPT功能，可根据太阳能光伏面板的功率调整自身阻抗，获得最大功率，将太阳能的利用率大幅度提高。

CPU6根据太阳能光伏面板接口1对太阳能光伏面板电压、电流的实时采样获得最大功率点，从而调整DC-DC变换模块2电压、电流使其获得最大功率达98%以上，大大超过现有太阳能面板转换率60%的技术水平。