[发明专利]太阳能最大功率点跟踪系统及其实现方法

摘要

本发明涉及一种太阳能最大功率点跟踪系统及其实现方法，系统电路由前端状态检测电路、开关电路、控制器、后端状态检测电路、后端信号调理电路、扰动步长发生器、扰动周期发生器和前端信号调理电路构成；采用了变周期变步长扰动的控制方法，可以将控制器、数据采集电路和逻辑控制电路设计成为一个集成电路，采用高效率的简单控制软件来实现，具有电路结构简单，软件算法简单等特点，能够降低系统本身的电源功耗，具有低功耗、高效率的特点；同时本发明实现了太阳电池最大功率点跟踪和负载跟踪的控制方法，能够提供负载保护，特别适合于一些中小规模的太阳能蓄电池充电电路和独立运行的太阳电池电站。

主权项

一种太阳电池最大功率点跟踪系统，其特征在于，系统电路由前端状态检测电路（1）、开关电路（2）、控制器（3）、后端状态检测电路（4）、后端信号调理电路（5）、扰动步长发生器（6）、扰动周期发生器（7）和前端信号调理电路（8）构成；所述前端状态检测电路（1）的输入端分别与外部太阳电池、外部环境温度传感器、外部光强传感器和控制器（3）的一组数字输出端相连，其输出端与前端信号调理电路（8）的输入端相连；所述前端信号调理电路（8）的输入端与前端状态检测电路（1）的输出端相连，其输出端分别与扰动周期发生器（7）的模拟信号输入端和扰动步长发生器（6）的模拟信号输入端相连；所述后端状态检测电路（4）的输入端分别与开关电路（2）的负载直流母线输出端、外部负载温度传感器和控制器（3）的一组数字输出端相连，其输出端与后端信号调理电路（5）的输入端相连；所述后端信号调理电路（5）的输入端与后端状态检测电路（4）的输出端相连，其输出端与扰动周期发生器（7）的模拟信号输入端相连；所述扰动周期发生器（7）的模拟信号输入端分别与前端信号调理电路（8）的模拟信号输出端和后端信号调理电路（5）的模拟信号输出端相连，其数字控制信号端与控制器（3）的一组数字控制信号端相连，数据总线DATA与控制器（3）的数据总线相连，其输出端与扰动步长发生器（6）的一个输入端相连；所述扰动步长发生器（6）的模拟信号输入端与前端信号调理电路（8）的模拟信号输出端相连，其数字控制信号端与控制器（3）的一组数字控制信号端相连，数据总线DATA与控制器（3）的数据总线相连；控制器（3）通过数据总线DATA读取扰动步长发生器（6）内部扰动步长寄存器的内容；所述控制器（3）的数字控制端口分别与前端状态检测电路（1）的数字控制信号端、后端状态检测电路（4）的数字控制信号端、扰动步长发生器（6）的数字控制信号端、扰动周期发生器（7）的数字控制信号端相连，其数据总线分别与扰动步长发生器（6）和扰动周期发生器（7）的数据总线DATA端相连，其控制输出端与开关电路（2）的控制输入端相连；所述开关电路（2）的控制输入端与控制器（3）的控制输出端相连；电源输入端与外部太阳电池相连，其电源输出端与外部负载直流母线相连。