[发明专利]一种太阳能电池双向追踪管理控制方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能电池双向追踪管理控制方法。

背景技术

太阳能光伏发电是通过太阳能电池板太阳光能转化为电能的一种方式，由太阳能电池的输出特性可知，太阳能电池存在唯一的最大功率输出点，根据不同光强和不同温度下，功率跟电压特性的研究，可以知道太阳能电池的输出特性受光强和温度的变化影响很大，这就使得太阳能的输出特性不断改变，输出功率也在不断改变。如何高效地利用太阳能电池已成为太阳能控制的重中之重。

通过研究太阳能电池的伏安特性曲线，可得出当环境温度一定时，在不同的日照强度下，输出最大功率的点所对应的输出电压基本相同，亦即只要保持太阳电池的输出电压为恒定电压，就可以保证在该温度下光照强度不同时，太阳能电池能够最大功率输出，当温度变化时，太阳能最大功率跟踪点对应的电压随温度大致按照-0.4%/℃的温度系数变化，同时对蓄电池充电过程进行技术管理，能提高蓄电池的充电效率和使用寿命，因此研究一种太阳能电池双向追踪管理控制方法。

发明内容

本发明为了解决以上所提问题，弥补传统技术的不足，提供了一种操作灵活、制作成本低、能够降低算法的资源需求，并实现快速跟踪、适用范围广的太阳能电池双向追踪控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种太阳能电池双向追踪管理控制方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：太阳能控制器对太阳能电池的输出电压 V（n）进行检测，并根据检测结果与最大功率点电压V(mppt)进行电压比较，当V（n）＞V(mppt)时，太阳能控制器通过分压网络，调制太阳能电池板输出电压V(n)，使电压调制到最大功率点电压V(mppt),通过此种方法可以实现太阳能最大功率跟踪；V（n）、V(mppt)、V(reg)、I(ch)计算公式如下：

V(mppt)=1.04×(1+R1/R2)；

V(reg)=2.416×(1+R3/R4)+I(b)×R7，I(b)典型值为50nA；

I(ch)=200mV/Rcs；

步骤二：所述蓄电池充电管理控制阶段至少包括三个阶段：涓流充电阶段、恒流充电阶段、恒压充电阶段，与其对应的至少包括两个值，恒压充电电压V(reg)和恒流充电电流I(ch)；

根据蓄电池充电管理控制的不同阶段，在电池电压低于恒压充电电压V(reg)的66.7%时，进入涓流充电阶段，此时充电电流为恒流充电电流I(ch)的15%，涓流充电阶段完成之后进入恒流充电模式，恒流充电电流I(ch)通过充电电流反馈电阻进行检测，当电池端电阻分压网络检测到参考电压V（fb）达到2.416V时，进入恒压充电阶段，在恒压充电阶段，充电电压保持不变，充电电流逐渐下降，当充电电流减小到所设置的恒流充电电流的9.5%时，充电结束。

本发明经过控制程序判断调节驱动电路的输出电压V（n）达到跟踪输出最大功率的目的，将小误差变化看作零，降低了算法的资源需求，同时加入电压检测调制的方式，实现快速跟踪。

本发明能够利用取之不尽的绿色能源太阳能来驱动空调器的运行，实现太阳能经DC-DC 变换后与市电经过整流的直流电直接并联，两个电源之间：即太阳能和直流电之间的切换或并联轻松自如，同时能够降低算法的资源需求，并实现快速跟踪。

本发明的有益效果是，本发明中的充电过程是步进过程，充电阶段通过内部电路检测进行自动变换，分三阶段进行精密充电控制管理，达到充电效率的最大化，延长蓄电池使用寿命；操作灵活、制作成本低、能够降低算法的资源需求，并实现快速跟踪、适用范围广的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明蓄电池充电过程示意图。

图2为本发明太阳能电池控制电路图。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。

参见图 1，运用太阳能电池最大功率跟踪方法的太阳能电池控制装置包含一个太阳能的输出电压 V（n）检测单元电路、一个太阳能的最大功率点电压V(mppt) 检测单元电路及主控 MCU ；主控 MCU 根据检测结果进行判断，并调节驱动电路的输出电压 V（n）达到调整输出最大功率；V（n）、V(mppt)、V(reg)、I(ch)计算公式如下：

V(mppt)=1.04×(1+R1/R2)；

V(reg)=2.416×(1+R3/R4)+I(b)×R7，I(b)典型值为50nA；