[发明专利]一种最大功率点追踪控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及基于BUCK电路的控制太阳能电池追踪最大功率点的系统。

背景技术

太阳能因资源永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的发展。MPPT(最大功率点追踪)控制器用于对太阳能输出的最大功率点进行追踪，使太阳能电池板时刻保持最大的传输效率，提高能源的利益率。

然而，现有的最大功率点追踪控制系统或是没有对太阳能电池板和蓄电池的保护措施，系统可能因为过流、逆流或器件反接等导致损毁；或是具备太阳能电池板和蓄电池保护功能的MPPT控制系统，其结构复杂、使用寿命短。

现有的MPPT控制系统,其内部BUCK电路中的开关管在传输电能时电流承受能力小、容易发热，影响力电能的传输效率，且BUCK电路易受电磁干扰，通断速度慢，影响了最大功率点追踪效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种最大功率点追踪控制系统，最大功率点追踪控制系统电能传输效率高、保护措施完备。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种最大功率点追踪控制系统，包括包括太阳能电池板保护模块。太阳能电池板保护模块包含：前级电压采集单元、指令接收单元、开关控制单元、后级电压采集单元。前级电压采集单元、开关控制单元、后级电压采集单元依次连接；指令接收单元与开关控制单元相连接。

前级电压采集单元包含二极管D33、电容C97、电阻R14、R122、R121。二极管D33经电阻R14、R122接地；电阻R121一端与电阻R14、R122的公共连接点连接，另一端为前级电压采集单元的输出端；电阻R121经电容C97接地。

指令接收单元包含三极管Q6、Q8、Q10、Q44、电阻R30、R34、R29、R25、R24、R147、R32、电容C80、C79、二极管D5、D6、D7、D8。三极管Q10的基极与电阻R34相连接、发射极接地；三极管Q8的基极分别与电阻R30、三极管Q10的集电极相连接，三极管Q8的集电极经电阻R29、二极管D7与三极管Q6的基极相连接；电阻R25接在三极管Q6的基极、发射极之间；三极管Q44的基极与三极管Q6的集电极相连，三极管Q44的基极经二极管D8、R24与发射极相连接，三极管Q44的集电极与电阻R32相接；稳压管D10并联在三极管Q44的发射极与集电极之间；二极管D5、D6串联后与C80并联；二极管D6的阴极与三极管Q6的发射极相连接，二极管D6的阳极与电容C79相连接。

开关控制单元包含MOS管开关组、滤波电容组、TVS管组。MOS管开关组用于控制电路的通断，由若干个并联的MOS管构成；滤波电容组用于滤波，由若干个并联的电容构成；TVS管组用于对浪涌电压进行泄放，由若干个TVS管构成；TVS管组接在MOS管开关组的输入端与地之间；滤波电容组接在MOS管开关组的输出端与地之间。

后级电压采集单元包含二极管D13、电容C87、电阻R62、R150、R149；二极管D13经电阻R62、R150接地；电阻R149一端与电阻R62、R150的公共连接点相连接，另一端为所述后级电压采集单元(704)的输出端；电阻R149经电容C87接地。

进一步地，该最大功率点追踪控制系统还包括整流模块。整流模块包含：结构相同的第一整流电路、第二整流电路；第一整流电路与第二整流电路相并联。

第一整流电路包含MOS管Q14、Q18、Q20，第二整流电路包含MOS管Q12、Q19、Q31；MOS管Q14作为第一整流电路的上桥臂，MOS管Q18、Q20作为第一整流电路的下桥臂；同理，MOS管Q12作为第二整流电路的上桥臂，MOS管Q19、Q31作为第二整流电路的下桥臂。MOS管Q14的S极与MOS管Q12的S极相连接，其连接点为该整流模块的输出端。

第一整流电路中，MOS管Q14的S极与MOS管Q18的D极相连接，MOS管Q18的S极与MOS管Q20的S极相连接，MOS管Q20的D极接地；MOS管Q14、Q18、Q20的G极各接一个偏置电阻；MOS管Q14、Q18的G极与S极之间各并联一个分压电阻，且MOS管Q14、Q18的S极与D极之间分别并联一个用于消除MOS管尖峰脉冲的电容；MOS管Q14的G极上的偏置电阻经过一个限流电阻与肖特基二极管并联，MOS管Q14的D极接一个滤波电容，该滤波电容用于对整流模块输入的电压进行前级滤波，且G极与S极之间并联一个稳压管；MOS管Q18的G极经过一个稳压管接地。同理，第二整流电路的连接方式与第一整流电路的连接方式相同。