[实用新型]用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种升降压电路，涉及一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路。

背景技术

在新能源研究领域，宽范围的太阳能最大功率跟踪器能够有效地在各种光照和温度范围变化情况下，始终保持对太阳能电池板的最大功率跟踪(MPPT)。

比如太阳能电动车，由于车体表面不平直，引起了大部分太阳能电池模块处于不同的光照条件，需要独立的小功率太阳能跟踪电路对不同的电池模块进行独立的能量提取，以实现最大限度地利用有限的车体表面，充分转换吸收的太阳能。于此同时，一天当中太阳光强弱变化的明显差异，以及一年四季的温度差异，会引起太阳能电池模块最大功率工作点电压的大范围变化。通常的做法是利用一个Boost升压电路，将其输入与太阳能电池模块相连，输出与蓄电池相连，通过调节Boost电路的电压增益来控制输入端口电压，实现最大功率跟踪。Boost电路的优点是，由于输入与电感直接相连，可以实现连续的输入电流，对输入滤波电容要求低，输入电压纹波小，从而容易实现精度高的太阳能最大功率跟踪。然而，由于其功能只能升压，并且在高占空比的情况下，二极管的反向恢复问题容易引起电路效率下降，因此其增益调节范围极为有限，在宽范围最大功率跟踪领域引用受到限制。在电感电流连续模式(CCM)下，Boost的电压增益如下：

VoVin=11-D---(0.1)]]>

其中D为Boost电路占空比。

另一种可替代Boost电路是Buck-Boost升降压电路，该电路解决了电压调节范围，不仅可以升压，而且可以降压，电压增益如下：

VoVin=D1-D---(0.2)]]>

其中D为Buck-Boost电路占空比。

然而，传统的Buck-Boost电路在输入端与输出端都直接与半导体开关器件相连，如图1所示。因此，即使工作在电感电流连续状态下，也无法实现输入输出电流连续。也就是说，当开关管S断开期间，输入电流瞬间下降为0，而开关管开通瞬间，输出二极管D截止，输出电流瞬间下降为0.因此输入输出电流同为断续状态，需要较大的电解电容分别作为输入和输出缓冲，以保持输入电压稳定，实现稳定的最大功率跟踪。由于电解电容使用寿命低，限制了最大功率跟踪系统的使用年限，提高了维护成本，同时增加了体积。

实用新型内容

本实用新型专利受到传统Buck-Boost电路的启发，提供了一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路，具体是一种改进后具备抑制输入电压纹波，降低电容成本，提高最大功率跟踪精度的太阳能最大功率跟踪电路。