[发明专利]一种MPPT耐压电路

说明书

本发明公开一种MPPT耐压电路，包括：信号采集模块、主控芯片、主回路、过流过压保护电路和通讯模块；所述主回路包括RC吸收回路和IGBT模组，所述RC吸收回路并联在所述IGBT模组两端；所述主控芯片根据模数转换后的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和温度中至少一者生成保护指令；所述主控芯片根据模数转换后的输入电压和输入电流确定MPPT输入功率；根据模数转换后的输出电压和输出电流确定MPPT输出功率；过流过压保护电路根据主控芯片生成的保护指令切断主回路；本发明在主回路中通过增加RC吸收回路、过流过压保护电路以及信号采集模块，以实现提高MPPT耐压电路的功率、耐压强度。

技术领域

本发明涉及航空航天电子设备应用领域，特别是涉及一种MPPT耐压电路。

背景技术

平流层飞艇长时间停留在距离地面20千米上下的高度，具有能够长时间在空中停留、信号笼罩面积大的优点。在全艇的各个系统中，可靠的能源系统是全艇长时间运行的基础。平流层飞艇的能源系统主要组成部分为光伏阵列、最大功率点跟踪太阳能控制器(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)以及锂电池组等。能源控制系统需要协调太阳能板和锂电池的工作，最大限度地利用太阳能的输出能量，存储在锂电池中并为全艇设备提供充足有效的电能。MPPT是能源系统的核心设备之一。由于光伏板本身特有属性，其特性呈非线性的，并且当光强、温度等因素有所变动时，其输出特性也会随之产生变动。如果要光伏阵列始终工作在最大功率点，则在平流层飞艇的能源系统中必须加入MPPT。随着平流层飞艇技术的快速发展，大功率、轻量化成为了平流层飞艇能源系统的发展方向，但当前已有的MPPT存在耐受电压低，输出功率小的问题，限制了平流层飞艇的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种MPPT耐压电路，能够承受较大电压与较大电流，实现大功率输出。

为实现上述目的，本发明提供了一种MPPT耐压电路，所述MPPT耐压电路包括：

信号采集模块、主控芯片、主回路、过流过压保护电路和通讯模块；所述主回路包括RC吸收回路和IGBT模组，所述RC吸收回路并联在所述IGBT模组两端；

所述信号采集模块与所述主回路连接，所述信号采集模块用于采集所述主回路的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和温度；

所述主控芯片与所述信号采集模块连接，所述主控芯片用于产生PWM；还用于将所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述输出电流和所述温度进行模数转换，并根据模数转换后的所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述输出电流和所述温度中至少一者生成保护指令；所述主控芯片还用于根据模数转换后的所述输入电压和所述输入电流确定MPPT输入功率；根据模数转换后的所述输出电压和所述输出电流确定MPPT输出功率；

所述主回路与所述主控芯片连接，所述主回路用于根据所述PWM控制所述IGBT模组的导通和关断；

所述过流过压保护电路分别与所述主回路和所述主控芯片连接，所述过流过压保护电路用于根据所述主控芯片生成的保护指令切断所述主回路；

所述通讯模块，与所述主控芯片连接，所述通讯模块用于将模数转换后的所述MPPT输入功率、所述MPPT输出功率和温度上传至上位机。

可选的，所述信号采集模块包括：

输入电压采集电路，用于采集所述主回路的输入电压，并对所述主回路的输入电压进行增益变换及滤波，获得输入电压；

输入电流采集电路，用于采集所述主回路的输入电流，并对所述主回路的输入电流进行增益变换及滤波，获得输入电流；

输出电压采集电路，用于采集所述主回路的输出电压，并对所述主回路的输出电压进行增益变换及滤波，获得输出电压；