专利名称：一种光伏mppt控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光伏MPPT控制系统，具体说是一种光伏MPPT控制电路。
背景技术：
新能源的开发和应用成为当今世界发展的必然趋势。太阳能是一种十分具有潜 力的新能源，光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一。太阳能光伏发电对缓解能源危 机和减少环境污染具有重要的意义，并具有广阔的应用前景。由十光伏阵列的特性受日照 强度和环境温度影响，逆变器还必须满足光伏阵列的运行要求。必须通过逆变器的调节使 光伏阵列输出电压趋近最大功率点输出电压，以保证光伏阵列在最大功率点运行而获得最 大能源。光伏电池的输出电压和输出电流随着日照强度和电池结温的变化具有强烈的非 线性，因此在特定的工作环境下存在着一个唯一的最大功率输出点(MaximumPower Point, MPP0在实际的应用系统中，自然光的辐射强度及大气的透光率均处十动态变化中，为了在 同样的日照强度和电池结温下获得尽可能多的电能，就存在着一个最大功率输出点跟踪 (Maximum Power Point Tracking, MPPT)的问题。为了获得光伏电池的最大输出功率，需 要在光伏电池与负载之间增加串联一级转换器。最大功率点跟踪控制技术就是用于控制中 间串联的这级转换器，使其调整光伏电池的输出电压，在变化环境条件下依然使光伏电池 输出电压始终跟踪当前环境所对应的最大功率点电压，从而实现光伏电池输出功率最大化 技术。Sepic直流变换控制电路在光伏发电系统中得到了广泛应用，主要用于对光伏组件 发出的直流电能进行变换和管理，如
图1所示常规的S印ic变换器由电感L1、L2，全控开关 S，电容C1、C2，和二极管D组成，采用传统的单开关Si5Pic变换器，其变换效率往往不高，且 在输出侧发生短路等故障时，不能实现输入和输出侧的电气隔离，可靠性安全性较差。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种光伏MPPT控制电路，它能有效地提高太阳能利 用率和MPPT控制系统的整体效率，并能改进变换器在系统故障时提供快速的故障隔离和 提高系统的可靠性。本实用新型的技术方案是一种光伏MPPT控制电路，包括电感(L1、L2)，电容(C1、C2)，二极管D和开关S，其 中开关S包括有主开关Si，辅助开关S2,保护开关S3，其中保护开关S3、电感Li、电容Cl、 辅助开关S2依次串联在正极线路上，保护开关S3与电感Ll之间有二极管D并联在正负极 线路上，电感Ll与电容Cl之间有主开关Sl并联，电容Cl与辅助开关S2之间有电感L2并 联，辅助开关S2后有电容C2并联。上述的主开关Si、辅助开关S2、保护开关S3分别都与MPPT控制器相连受控制器 操控。上述保护开关S3与光伏功率输入电路相连，辅助开关S2与功率输出电路相连。以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图1单开关S印ic变换器电路原理图；图2为本实用新型的控制电路原理图。图3为本实用新型的一个实施例的原理图。
具体实施方式
如图2所示的光伏MPPT控制电路，包括电感(L1、L2)，电容(Cl、C2)，二极管D和开关S，其中开关S包括有主开关Si，辅助开关S2，保护开关S3，其中保护开关S3、电感Li、 电容Cl、辅助开关S2依次串联在正极线路上，保护开关S3与电感Ll之间有二极管D并联 在正负极线路上，电感Ll与电容Cl之间有主开关Sl并联，电容Cl与辅助开关S2之间有 电感L2并联，辅助开关S2后有电容C2并联。如图3所示开始工作时，控制系统检测参数，如正常则接通保护开关管S3 ；当控 制系统检测有故障发生时，关断保护开关管S3，进行隔离保护输入侧。主副开关管组成的 S印ic变换电路和传统的S印ic变换器工作原理相同，即当主开关管Sl接通时，辅助开关管 S2关断，Ui-S3-Ll-Sl回路和C1-S1-L2回路同时导通，Ll和L2储能；当开关管Sl断开时， 辅助开关管S2接通，Ui-S3-Ll-Cl-S2-C2//RL)回路及L2-S2-(C2//RL)回路同时导通，电 源Ul和Ll同时向负载和C2供电。太阳能电池光伏阵列组件完产光电转换，输出直流电， 经DC/DC直流变换后向蓄电池充电，并向直流负载直接供电，或经DC/AC逆变后向交流负 载供电。DC/DC变换主要是匹配光伏发电和负载的功率传输关系，实现光伏发电的MPPT控 制，提高能量转换的利用率和提高系统的整体效率。MPPT控制器通过实时采样光伏输出和 负载端的电流电压，计算出实时的输入和输出功率，根据计算结果，采用自适应干扰观测法 [6-8]来实时调整S印ic变换器主开关管Sl的PWM控制信号的占空比α，从而来调节变换 器的功率输入/输出关系，达到负载匹配，保证光伏电池组件始终工作在最大功率点，实现 光伏发电的MPPT控制。经实验证明，本实用新型可有效地提高太阳能利用率和整套控制系统的效率；在 系统故障时可快速的隔离故障，保护光伏电池，提高了装置的可靠性和安全性。
权利要求一种光伏MPPT控制电路，包括电感(L1、L2)，电容(C1、C2)，二极管D和开关S，其特征是开关S包括有主开关S1，辅助开关S2，保护开关S3，其中保护开关S3、电感L1、电容C1、辅助开关S2依次串联在正极线路上，保护开关S3与电感L1之间有二极管D并联在正负极线路上，电感L1与电容C1之间有主开关S1并联，电容C1与辅助开关S2之间有电感L2并联，辅助开关S2后有电容C2并联。
2.如权利要求1所述的光伏MPPT控制电路，其特征是所述的主开关Si、辅助开关S2、 保护开关S3分别都与MPPT控制器相连受控制器操控。
3.如权利要求1或2所述的光伏MPPT控制电路，其特征是所述保护开关S3与光伏功 率输入电路相连，辅助开关S2与功率输出电路相连。
专利摘要本实用新型涉及一种光伏MPPT控制电路，包括电感(L1、L2)，电容(C1、C2)，二极管D，主开关S1，辅助开关S2，保护开关S3，它能有效地提高太阳能利用率和MPPT控制系统的整体效率；并能改进变换器在系统故障时提供快速的故障隔离和提高系统的可靠性。
文档编号H02N6/00GK201639517SQ201020101939
公开日2010年11月17日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者张波, 曹丰文, 汪义旺, 祁春清, 索迹, 陆春妹 申请人:苏州市职业大学