[发明专利]一种电能提供装置和MPPT控制方法

说明书

本发明公开了一种电能提供装置和MPPT控制方法，通过主控MCU获取自发电单元的输出电压的上升斜率，再根据上升斜率查表获取使得采集功率最大的控制参数，实现对小电流的最大功率点充电控制，克服现有技术中MPPT控制方法对小充电电流不适用的技术问题，实现利用小电流对储能模块进行最大功率点的充电控制。

技术领域

本发明涉及电能领域，尤其是一种电能提供装置和MPPT控制方法。

背景技术

现有技术中，对于太阳能发电板等发电装置对蓄电装置的充电控制方法通常采用MPPT(Maximum Power Point Tracking，全称为最大功率点跟踪)控制方法来实现，采用的是电压电流监控的方法，也就是用电压，电流的传感器进行数据采集，然后计算出当前的功率。当功率发生变化时，调整对应的PWM信号重新找新的最大功率点。这种方法在功率充足的情况下当然问题不大。而对于功率在mW，以及uA的充电电流进行MPPT控制时，利用现有MPPT控制方法(其中的采样、计算、跟踪步骤)显然是不行的了。比如通常的MOS(AO3400)的开通截止功率耗损就到mW级了；而换能器产生的能量是uW级，这点能量根本连MOS管都无法正常的驱动了，后续的传感器采样，计算，跟踪步骤就更加不可能实现了。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种电能提供装置和MPPT控制方法，实现小电流的最大功率点充电控制。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种电能提供装置，包括自发电单元、主控MCU和储能模块，所述自发电单元包括磁动能发电模块和/或太阳能发电模块和/或温差电池发电模块和/或离子电池发电模块，所述磁动能发电模块、所述太阳能发电模块、所述温差电池发电模块、所述离子电池发电模块、所述储能模块均与所述主控MCU连接，所述储能模块用于存储所述自发电单元产生的电能；所述磁动能发电模块或所述太阳能发电模块或所述温差电池发电模块或所述离子电池发电模块通过所述主控MCU对所述储能模块进行充电；

所述主控MCU用于获取单位时间内所述自发电单元的输出电压的上升斜率，根据所述上升斜率查找预设表格以获取对应的控制参数使采集功率最大，所述预设表格为不同的上升斜率和相应的最大功率点对应的控制参数的对应关系，所述磁动能发电模块、所述太阳能发电模块、所述温差电池发电模块、所述离子电池发电模块的预设表格里的控制参数有所不同；并根据所述最大功率点对应的控制参数控制所述磁动能发电模块或所述太阳能发电模块或所述温差电池发电模块或所述离子电池发电模块对所述储能模块进行充电。

进一步地，所述主控MCU通过其IO口内部的mos管采集所述自发电单元所产生的能量。

进一步地，所述控制参数包含PWM频率或者PDM密度。

进一步地，所述磁动能发电模块包括按压部、一级传动件、二级传动件、永磁转子和绕组定子，所述按压部产生的位移带动所述一级传动件转动，所述一级传动件带动所述二级传动件转动，所述二级传动件带动所述永磁转子转动以使所述绕组定子产生电流。

进一步地，所述储能模块包括电容器或可充电电池。

第二方面，本发明提供一种MPPT控制方法，应用于所述的电能提供装置，包括：

主控MCU获取单位时间内自发电单元的输出电压的上升斜率，

所述主控MCU根据所述上升斜率查找预设表格以获取对应的控制参数使采集功率最大，所述预设表格为不同的上升斜率和相应的最大功率点对应的控制参数的对应关系，磁动能发电模块、太阳能发电模块、温差电池发电模块、离子电池发电模块的预设表格里的控制参数有所不同；

所述主控MCU根据所述最大功率点对应的控制参数控制所述磁动能发电模块或所述太阳能发电模块或所述温差电池发电模块或所述离子电池发电模块对所述储能模块进行充电。