本技術(shù)涉及光伏控制器，具體為一種用于多種充電器的光伏mppt控制器。

背景技術(shù)：

1、光伏mppt控制器，即最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum?power?point?tracking)控制器，是太陽能光伏系統(tǒng)中至關(guān)重要的組件。mppt控制器的基本功能是實(shí)時(shí)檢測太陽能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高的電壓電流值(vi)，確保系統(tǒng)以最大功率輸出對蓄電池進(jìn)行充電。

2、mppt控制器通常通過電壓變換電路來完成其功能。它不斷檢測光伏陣列的電流和電壓變化，并根據(jù)這些變化調(diào)節(jié)電壓變換器的pwm(脈寬調(diào)制)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比。這樣做的目的是為了使光伏電池陣列在任何給定時(shí)刻都能輸出最大的功率。

3、如專利文件申請?zhí)枮?02021857710.3，公開了一種mppt控制器，包括：用于將電流輸入端的信號(hào)和電壓輸入端的信號(hào)進(jìn)行求積的乘法器，所述乘法器的輸出端與第一判斷模塊的輸入端連接，所述第一判斷模塊用于對dp/dt進(jìn)行正負(fù)判斷；所述電壓輸入端與第二判斷模塊的輸入端連接，所述第二判斷模塊用于對dv/dt進(jìn)行正負(fù)判斷，所述第一判斷模塊和第二判斷模塊的輸出端分別與異或門的第一輸入端和第二輸入端連接；所述異或門的輸出端與一個(gè)由運(yùn)算放大器構(gòu)成的type型補(bǔ)償器連接，所述type型補(bǔ)償器與被控器件連接，該實(shí)用新型提供的mppt控制器該能夠有效追蹤最大功率。

4、但是，上述mppt控制器在給電池充電時(shí)需適配專門的充電器適配器給電池充電，使控制器適應(yīng)單一的電池使用，降低了控制器的通用性，因此我們需要提出一種用于多種充電器的光伏mppt控制器來解決上述存在的問題，使其能夠適用于多種充電器使用，提高使用的通用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，通過電壓轉(zhuǎn)換電路、微控制器、反饋電路和保護(hù)電路的配合，能夠與不同類型的電池和充電器兼容，提高mppt控制器的適用范圍，以解決背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，包括用于實(shí)現(xiàn)升壓或升降壓的電壓轉(zhuǎn)換電路、用于通過實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏板輸出電壓和電流來進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的微控制器、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏板電壓輸出的反饋電路、用于對mppt控制模塊進(jìn)行過壓保護(hù)的保護(hù)電路和用于為微控制器提供電能的輔助電源，所述微控制器分別與電壓轉(zhuǎn)換電路、反饋電路、保護(hù)電路和輔助電源電性連接，所述微控制器的輸出端通過輸出電路與電池連接。

3、優(yōu)選的，所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括用于接收外部電壓的驅(qū)動(dòng)器u1，所述驅(qū)動(dòng)器u1的一端連接有pi補(bǔ)償器，所述pi補(bǔ)償器的一端連接有預(yù)測紋波電流控制器，所述預(yù)測紋波電流控制器的一端連接有調(diào)制器，所述調(diào)制器的一端連接有晶體管q1，所述晶體管q1的柵極并聯(lián)有二極管d2和電感l(wèi)1，所述電感l(wèi)1的一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與預(yù)測紋波電流控制器連接，所述二極管d2的一端并聯(lián)有電容c1和電阻r2，所述電容c1和電阻r2的其中一個(gè)連接端與晶體管q1的漏極連接，且所述電容c1與晶體管q1的連接端設(shè)置有用于與電池連接的輸出接口，所述電容c1和電阻r2的另一連接端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與預(yù)測紋波電流控制器和驅(qū)動(dòng)器u1連接。

4、優(yōu)選的，所述微控制器包括單片機(jī)u2，所述單片機(jī)u2的vcc端通過電阻r14連接整流器db1，所述整流器db1的一端連接有用于對輸入電壓進(jìn)行濾波的濾波器u3，所述整流器db1的另一端并聯(lián)有電容c3和呈并聯(lián)設(shè)置的電阻r7和電容c10，所述電阻r7和電容c10的其中一個(gè)連接端與輸出電路連接，所述單片機(jī)u2與輸出電路之間連接耦合器u4，所述耦合器u4的一端連接有電阻r10和電阻r12，所述電阻r12的一端并聯(lián)有電容c9和二極管d6，所述二極管d6的一端連接有對地電阻r13，所述電容c9的一端連接有電阻r11，所述電阻r11的一端與輸出電路連接。

5、優(yōu)選的，所述輸出電路包括變壓器t1和晶體管q3，所述單片機(jī)u2的1腳連接有電阻r5，所述電阻r5的一端與晶體管q3的基極連接，且所述電阻r5與晶體管q3的連接端連接有電阻r6，所述晶體管q3的發(fā)射極與單片機(jī)u2的5腳連接，所述晶體管q3與單片機(jī)u2的連接端連接有電阻r17，所述晶體管q3的集電極與變壓器t1連接，所述變壓器t1的一端連接有二極管d5，所述二極管d5上并聯(lián)有呈串聯(lián)設(shè)置的電阻r9和電容c6，所述二極管d5與電容c6的連接端并聯(lián)有電容c7和電容c8，所述電容c8的兩端與電池連接。

6、優(yōu)選的，所述反饋電路包括路導(dǎo)放大器ota1，所述路導(dǎo)放大器ota1的3腳連接有用于接收光伏板信號(hào)的電阻r21，所述路導(dǎo)放大器ota1的2腳并聯(lián)有電阻r23和電阻r24，所述路導(dǎo)放大器ota1的8腳并聯(lián)有電容c21和電阻r22，所述電阻r22的一端連接有放大器u5，所述電阻r24的一端與放大器u5的輸出端連接，所述放大器u5的輸出端與單片機(jī)u2連接。

7、優(yōu)選的，所述保護(hù)電路包括與光伏板連接的電阻r31，所述電阻r31的一端連接有耦合器u8，所述耦合器u8的一端并聯(lián)有電阻r34和電阻r32，所述電阻r32的一端連接有電阻r33，所述電阻r33的一端與電阻r34的一端連接，所述電阻r34與電阻r33的連接端連接有電阻r35，所述電阻r35的一端連接有三極管q5，所述三極管q5的發(fā)射極與耦合器u8的其中一端連接，所述三極管q5的發(fā)射極與基極之間連接有電阻r36，所述三極管q5的基極還連接有電阻r37，所述電阻r37的一端并聯(lián)有三極管q4和一端與單片機(jī)u2連接的二極管d8，所述三極管q4的基極與電阻r34和電阻r33的連接端連接，所述三極管q4的發(fā)射極與電阻r33和電阻r32的連接端連接。

8、優(yōu)選的，所述輔助電源包括穩(wěn)壓芯片u44，所述穩(wěn)壓芯片u44的1腳連接有對地電容c55，所述穩(wěn)壓芯片u44的2腳并聯(lián)有對地二極管d19和電感l(wèi)11，所述電感l(wèi)11的一端連接有對地電容c66，且所述對地電容c66與電感l(wèi)11的連接端與穩(wěn)壓芯片u44的4腳連接。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

10、1、本實(shí)用新型通過電壓轉(zhuǎn)換電路、微控制器、反饋電路和保護(hù)電路的配合，通過電壓轉(zhuǎn)換電路將光伏板的直流電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)穩(wěn)定的、更高的直流電壓，以便更好地充電給電池或供應(yīng)負(fù)載，通過反饋電路實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏板的輸出，并將監(jiān)測的信息反饋給微控制器，微控制器根據(jù)反饋信息進(jìn)行mppt計(jì)算，確認(rèn)是否需要調(diào)節(jié)輸出功率，利用保護(hù)電路能夠進(jìn)行過壓保護(hù)，能夠與不同類型的電池和充電器兼容，提高mppt控制器的適用范圍。

11、2、本實(shí)用新型通過輔助電源與微控制器的配合，能夠通過輔助電源給微控制器提供必要的電能，便于實(shí)時(shí)喚醒微控制器，降低了整體能耗，還能在主電源斷電的情況下使微控制器正常工作，從而降低數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：包括用于實(shí)現(xiàn)升壓或升降壓的電壓轉(zhuǎn)換電路、用于通過實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏板輸出電壓和電流來進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的微控制器、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏板電壓輸出的反饋電路、用于對mppt控制模塊進(jìn)行過壓保護(hù)的保護(hù)電路和用于為微控制器提供電能的輔助電源，所述微控制器分別與電壓轉(zhuǎn)換電路、反饋電路、保護(hù)電路和輔助電源電性連接，所述微控制器的輸出端通過輸出電路與電池連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括用于接收外部電壓的驅(qū)動(dòng)器u1，所述驅(qū)動(dòng)器u1的一端連接有pi補(bǔ)償器，所述pi補(bǔ)償器的一端連接有預(yù)測紋波電流控制器，所述預(yù)測紋波電流控制器的一端連接有調(diào)制器，所述調(diào)制器的一端連接有晶體管q1，所述晶體管q1的柵極并聯(lián)有二極管d2和電感l(wèi)1，所述電感l(wèi)1的一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與預(yù)測紋波電流控制器連接，所述二極管d2的一端并聯(lián)有電容c1和電阻r2，所述電容c1和電阻r2的其中一個(gè)連接端與晶體管q1的漏極連接，且所述電容c1與晶體管q1的連接端設(shè)置有用于與電池連接的輸出接口，所述電容c1和電阻r2的另一連接端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與預(yù)測紋波電流控制器和驅(qū)動(dòng)器u1連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述微控制器包括單片機(jī)u2，所述單片機(jī)u2的vcc端通過電阻r14連接整流器db1，所述整流器db1的一端連接有用于對輸入電壓進(jìn)行濾波的濾波器u3，所述整流器db1的另一端并聯(lián)有電容c3和呈并聯(lián)設(shè)置的電阻r7和電容c10，所述電阻r7和電容c10的其中一個(gè)連接端與輸出電路連接，所述單片機(jī)u2與輸出電路之間連接耦合器u4，所述耦合器u4的一端連接有電阻r10和電阻r12，所述電阻r12的一端并聯(lián)有電容c9和二極管d6，所述二極管d6的一端連接有對地電阻r13，所述電容c9的一端連接有電阻r11，所述電阻r11的一端與輸出電路連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述輸出電路包括變壓器t1和晶體管q3，所述單片機(jī)u2的1腳連接有電阻r5，所述電阻r5的一端與晶體管q3的基極連接，且所述電阻r5與晶體管q3的連接端連接有電阻r6，所述晶體管q3的發(fā)射極與單片機(jī)u2的5腳連接，所述晶體管q3與單片機(jī)u2的連接端連接有電阻r17，所述晶體管q3的集電極與變壓器t1連接，所述變壓器t1的一端連接有二極管d5，所述二極管d5上并聯(lián)有呈串聯(lián)設(shè)置的電阻r9和電容c6，所述二極管d5與電容c6的連接端并聯(lián)有電容c7和電容c8，所述電容c8的兩端與電池連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述反饋電路包括路導(dǎo)放大器ota1，所述路導(dǎo)放大器ota1的3腳連接有用于接收光伏板信號(hào)的電阻r21，所述路導(dǎo)放大器ota1的2腳并聯(lián)有電阻r23和電阻r24，所述路導(dǎo)放大器ota1的8腳并聯(lián)有電容c21和電阻r22，所述電阻r22的一端連接有放大器u5，所述電阻r24的一端與放大器u5的輸出端連接，所述放大器u5的輸出端與單片機(jī)u2連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述保護(hù)電路包括與光伏板連接的電阻r31，所述電阻r31的一端連接有耦合器u8，所述耦合器u8的一端并聯(lián)有電阻r34和電阻r32，所述電阻r32的一端連接有電阻r33，所述電阻r33的一端與電阻r34的一端連接，所述電阻r34與電阻r33的連接端連接有電阻r35，所述電阻r35的一端連接有三極管q5，所述三極管q5的發(fā)射極與耦合器u8的其中一端連接，所述三極管q5的發(fā)射極與基極之間連接有電阻r36，所述三極管q5的基極還連接有電阻r37，所述電阻r37的一端并聯(lián)有三極管q4和一端與單片機(jī)u2連接的二極管d8，所述三極管q4的基極與電阻r34和電阻r33的連接端連接，所述三極管q4的發(fā)射極與電阻r33和電阻r32的連接端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于多種充電器的光伏mppt控制器，其特征在于：所述輔助電源包括穩(wěn)壓芯片u44，所述穩(wěn)壓芯片u44的1腳連接有對地電容c55，所述穩(wěn)壓芯片u44的2腳并聯(lián)有對地二極管d19和電感l(wèi)11，所述電感l(wèi)11的一端連接有對地電容c66，且所述對地電容c66與電感l(wèi)11的連接端與穩(wěn)壓芯片u44的4腳連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種用于多種充電器的光伏MPPT控制器，包括用于實(shí)現(xiàn)升壓或升降壓的電壓轉(zhuǎn)換電路、用于通過實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏板輸出電壓和電流來進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的微控制器、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏板電壓輸出的反饋電路、用于對MPPT控制模塊進(jìn)行過壓保護(hù)的保護(hù)電路和用于為微控制器提供電能的輔助電源，本技術(shù)通過電壓轉(zhuǎn)換電路、微控制器、反饋電路和保護(hù)電路的配合，通過反饋電路實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏板的輸出，并將監(jiān)測的信息反饋給微控制器，微控制器根據(jù)反饋信息進(jìn)行MPPT計(jì)算，確認(rèn)是否需要調(diào)節(jié)輸出功率，利用保護(hù)電路能夠進(jìn)行過壓保護(hù)，能夠與不同類型的電池和充電器兼容，提高M(jìn)PPT控制器的適用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：陳力峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：惠州樂尚能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240511
技術(shù)公布日：2024/12/30