一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种升降压电路，涉及一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波 最大功率跟踪电路。
【背景技术】
[0002] 在新能源研宄领域，宽范围的太阳能最大功率跟踪器能够有效地在各种光照和温 度范围变化情况下，始终保持对太阳能电池板的最大功率跟踪（MPPT)。
[0003] 比如太阳能电动车，由于车体表面不平直，引起了大部分太阳能电池模块处于不 同的光照条件，需要独立的小功率太阳能跟踪电路对不同的电池模块进行独立的能量提 取，以实现最大限度地利用有限的车体表面，充分转换吸收的太阳能。于此同时，一天当中 太阳光强弱变化的明显差异，以及一年四季的温度差异，会引起太阳能电池模块最大功率 工作点电压的大范围变化。通常的做法是利用一个Boost升压电路，将其输入与太阳能电 池模块相连，输出与蓄电池相连，通过调节Boost电路的电压增益来控制输入端口电压，实 现最大功率跟踪。Boost电路的优点是，由于输入与电感直接相连，可以实现连续的输入 电流，对输入滤波电容要求低，输入电压纹波小，从而容易实现精度高的太阳能最大功率跟 踪。然而，由于其功能只能升压，并且在高占空比的情况下，二极管的反向恢复问题容易引 起电路效率下降，因此其增益调节范围极为有限，在宽范围最大功率跟踪领域引用受到限 制。在电感电流连续模式（CCM)下，Boost的电压增益如下：
【主权项】
1. 一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路，其特征在于：输 入输出正极A、B分别通过二极管Da、Db与稳压芯片7805的输入端相连，电路启动时，输入 电压为太阳能电池模块开路电压，给稳压芯片提供足够的电压启动芯片；当稳压芯片启动 后，输入电压被控制到最大功率电压，电容Cl端电压被升压为VirV(I-D)，高于输入电压， 通过导通二极管Db给稳压芯片输入端供电，此时二极管Da截止；在t= [0~dT]s的区 间，开关管Sl开通，开关管S2关闭，输入电压Vin加在电感L两端，电感电流上升，同时，电 容Cin与电容Cl串联形成输出电容，给输出-负载供电，电感压降等于输入电压压降；在t =[dTs~Ts]的区间，开关管Sl关闭，开关管S2开通，电容Cin与电容Cl依然串联形成 输出电容，给输出负载供电，电感与输出负载并联，给负载提供电流，同时完成输出电容充 电的功能，此时电感压降等于负的输出电压。
2. 根据权利要求1所述的用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电 路，其特征在于：输出电阻R负载和电压源负载，输出电流均与输出功率成单调递增关系， 将输出电流的变化，等效于太阳能电池板输出功率的变化。
【专利摘要】本发明提供一种用于太阳能汽车的宽范围低输入电压纹波最大功率跟踪电路，输入输出正极A、B分别与稳压芯片7805的输入端相连，电路启动时，输入电压为太阳能电池模块开路电压；当稳压芯片启动后，电容C1端电压被升压为Vin/(1-D)，高于输入电压，通过导通二极管Db给稳压芯片输入端供电，此时二极管Da截止；在t＝[0～dTs的区间，电感压降等于输入电压压降；在t＝[dTs～Ts]的区间，电感压降等于负的输出电压。本发明有益的效果是：实现了输入输出电流同时为连续状态，有效克服了传统Buck-Boost电路输入冲击电流对大输入电容的要求。从而可以将输入电容替换为使用寿命较长，但电容值相对较低的薄膜电容，大大提高了系统使用寿命，降低了维护成本，同时提高了最大功率跟踪精度。
【IPC分类】G05F1-67, H02M1-14
【公开号】CN104765404
【申请号】CN201510116411
【发明人】吴斌
【申请人】吴斌
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月17日