[实用新型]一种基于MPPT的太阳能路灯控制器

说明书

本实用新型涉及一种基于MPPT的太阳能路灯控制器，包括太阳能电池板、蓄电池、LED负载和驱动电路，在所述太阳能电池板和蓄电池的两端分别接有滤波电路，所述LED负载接于太阳能电池板两端，所述驱动电路的输入端引脚分别与主控MCU的引脚对应连接，在所述太阳能电池板的正极与蓄电池的正极之间串联有储能电路和升降压一体同步整流电路，在所述LED负载的负极与太阳能电池板的负极之间串联有负载开关和放电电流采样电路，在所述蓄电池的负极与太阳能电池板的负极之间串联有充电电流采样电路，所述驱动芯片的输出端引脚分别与负载开关和升降压一体同步整流电路相连。本实用新型可降低控制器的生产成本，提高生产效率，提高控制器的性能。

技术领域

本实用新型涉及一体化太阳能路灯控制器领域，具体涉及太阳能路灯控制器中可实现MPPT降压充电和升压恒流放电一体化的硬件结构。

背景技术

由于太阳能电池板的输出特性是非线性的，其最大输出功率受光强和外部温度的影响比较大。MPPT控制器目的就是为了实时的寻找太阳能电池板的最大功率，使太阳能电池板工作在最大功率点上(如图2)，提高系统的发电效率；LED是非线性器件，正向微小的电压变化都会引起很大的电流变化(如图3)，同时为了减少大电流对LED带来的亮度不一致和高损耗，需要用升压恒流一体的控制器；

由于太阳能路灯领域蓄电池的电压都是比太阳能电池板的电压低，所以MPPT控制电路采用的是BUCK降压电路，负载输出是采用BOOST升压电路，目前比较成熟的做法是将两个电路分别做成对应功能的独立控制器，但是这样有明显的缺点，独立控制器对于现场安装时接线比较复杂，容易接错线；独立控制器成本比较高，体积比较大；因为是两个独立的系统，系统匹配比较繁琐。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于MPPT的太阳能路灯控制器，可降低控制器的生产成本，提高生产效率，提高控制器的性能。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于MPPT的太阳能路灯控制器，包括太阳能电池板、蓄电池、LED负载和驱动电路，在所述太阳能电池板和蓄电池的两端分别接有滤波电路，所述LED负载接于太阳能电池板两端，所述驱动电路的输入端引脚分别与主控MCU的引脚对应连接，在所述太阳能电池板的正极与蓄电池的正极之间串联有储能电路和升降压一体同步整流电路，在所述LED负载的负极与太阳能电池板的负极之间串联有负载开关和放电电流采样电路，在所述蓄电池的负极与太阳能电池板的负极之间串联有充电电流采样电路，所述驱动电路的输出端引脚分别与负载开关和升降压一体同步整流电路相连，通过主控MCU发送信号给驱动电路后控制负载开关的开启关闭，以及升压、降压整流功能。

优选地，所述升降压一体同步整流电路包括相互并联的肖特基二极管D3和MOS管Q5，肖特基二极管D5和MOS管Q6，所述太阳能电池板和LED负载的正极肖特基二极管D3的阴极、MOS管Q5的输入端相连；肖特基二极管D3的正极、MOS管Q5的输出端同储能电感L1的负极、MOS管Q6的输入端、肖特基二极管D5的阴极相连；蓄电池的正极同储能电感L1的正极相连；LED负载的负极接MOS管Q9的输入端，MOS管Q9的输出端接放电电流采样电路的电阻R17正极，电阻R17的负极接地。

优选地，主控MCU的PWM1信号经过驱动电路控制转换为PWMH，控制MOS管Q5的栅极；PWM2经过驱动电路控制转换为PWML，控制MOS管Q6的栅极；LED_GATE经过驱动电路控制组成负载开关的MOS管Q9的栅极。

优选地，在所述蓄电池的两端接有蓄电池防反接电路，包括相互串联的限流电阻R16和防反MOS管Q8，以及并联在防反MOS管Q8上的稳压二极管VD1,。

优选地，在所述太阳能电池板的两端接有TVS防雷电路，TVS防雷电路由TVS防雷管D4构成。