[发明专利]一种MPPT太阳能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能控制器，尤其涉及一种MPPT太阳能控制器。

背景技术

目前市场上存在的太阳能控制器样式较多，但这些传统太阳能控制器存在很多缺陷。比如：充电方式粗略，充电效率低下，太阳能利用率不高；不能做到模块化，一种控制器对应一种系统，所有参数都是预先设定，可升级前景不高；安全性可靠性不高，保护功能不全；监控性不佳；简单的充电控制，不能有效管理电站系统；无温度补偿。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种MPPT太阳能控制器，该系统有效解决了传统太阳能控制器存在诸多缺陷的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种MPPT太阳能控制器，包括MPPT主控电路，以及

与MPPT主控电路输入端连接的太阳能电池板，用于将光能转化为电能输入到MPPT主控电路，以及

与MPPT主控电路输出端连接的蓄电池，所述蓄电池连接有负载，用于控制输出；

所述MPPT主控电路和蓄电池都和微控制单元连接。

进一步改进在于，所述太阳能电池板通过输入控制电路与MPPT主控电路输入端连接，并设有保护电路，用于防止过充。

进一步改进在于，所述蓄电池通过输出控制电路和负载相连，并设有保护电路，用于防止过载和过放。

进一步改进在于，所述MPPT主控电路和蓄电池之间设有充电保护电路。

进一步改进在于，所述微控制单元设有散热装置、人机界面和通讯接口。

进一步改进在于，所述MPPT主控电路输入端和地面之间设有浪涌保护器，提供防雷保护。

本发明的有益效果是：

1)本发明大大提高了太阳能电池板的充电效率：MPPT太阳能控制器采用BUCK电路及MPPT算法控制，利用太阳能电池板工作在最大功率点的特性，能更快速的充满蓄电池所需电量,其他时间都处于涓流浮充，能够及时补偿蓄电池放电，温度补偿能够更精准地进行充电控制；

2)保护系统更完善：过充、过放、防反充、防雷、过温、过载、短路；

3)采用模块化设计，用户只需要选择基本的配置即可得到一个普通的充电控制器，然后根据需要选择配件，得到一个更个性化更合理的配置，降低成本；

4)采用人性化的人机界面并配备通讯接口，用户可根据实际情况设置参数，使充电效率更高，可靠性更好；

5)MPPT太阳能控制器是太阳能电站的管理系统，不仅承担充电部分的工作，还集成了输出，保护，软件等，实现了多功能化，用户可以通过上位机软件界面对系统内的控制器进行集中控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

结合图1所示，太阳能电池板一端与外界的太阳能列阵连接，另一端通过输入控制电路与MPPT主控电路输入端连接，并设有保护电路。MPPT主控电路输出端和蓄电池连接，并设有充电保护电路，蓄电池通过输出控制电路和负载相连，并设有保护电路。MPPT主控电路通过PWM斩波电路构成的降压式变换电路的斩波调节功能来控制整个充电电路的电能传输。

与MPPT主控电路以及蓄电池连接的微控制单元从充电控制和输出控制两个方面对充放电过程进行控制。

其中充电控制部分通过输入电压采样和充电电流采样获取太阳能电池板的实时功率，通过采样太阳能电池板电压及充电电流，计算出太阳能电池板实时功率，通过MPPT主控电路对太阳能电池板的功率进行实时追踪，确保太阳能电池板始终工作在最大功率点。充电控制部分还通过温度采样获取室外温度，根据ARM内核处理器结合灵活多元化的MPPT算法，控制MPPT主控电路的PWM占空比，进行温度补偿，温度补偿能够更精准地进行充电控制，从而进一步提高充电效率。

另外输出控制部分包括电池输出部分和市电切换输出部分，输出控制部分通过电池电压采样，检测电池电压，在电池未达到浮充点时采用太阳能电池板的最大功率进行充电，在电池达到浮充点时采用浮充充电，这样起到了防过充的作用；MPPT主控电路通过线路连接蓄电池，蓄电池通过输出控制电路连接至负载，输出控制部分通过输出电流采样获取电池状态，并结合负载电流状态控制电池放电，这样起到了防过放、过载的作用；并且控制输出部分，能自动匹配阻抗关系，在电池达到过放点时切断放电回路，这样起到了防反充、反接的作用。