一种光伏充电控制系统和控制方法_3

文档序号:8499617阅读:来源:国知局
极,第八三极管Q24的基极接限流电阻R23 (即第七电阻R23)再连接至第二驱动电源VDD2,第八三极管Q24起默认电平控制作用,使第二开关管Q21在无外部控制信号输入时默认为关断状态。第八三极管Q24的基极同时连接第一光耦U21内置的光敏三极管集电极端。第一光耦U21内置的光敏三极管发射极接光伏组件负极。第一光耦U21内置的发光二极管正极接限流电阻R24 (即第八电阻R24),限流电阻R24的另一端接外部控制信号S2。第一光耦U21内置的发光二极管负极接地。S2控制第二开关管Q21的导通或关断。当S2为高电平时,第二开关管Q21导通。S2为低电平时,第二开关管Q21关断。外部控制信号S2的零电势参考点为地,这样就实现了开关管两边电路不同地时的隔离控制。从蓄电池端电路过来的信号可以直接控制光伏端的电路。
[0042]MCU控制模块包含四个信号端:第一信号端,输出用于驱动第一开关管Qll的信号S1,MCU控制模块通过其输出的SI控制信号与防反向充电控制模块10连接并进行控制;第二信号端,输出用于驱动第二开关管Q21的信号S2,MCU控制模块还通过其输出的S2控制信号与充电控制模块20连接并进行控制;第三信号端,MCU控制模块通过第三信号端与光伏电压采样模块40连接并接收来自光伏电压采样模块40的VS-PV信号;第四信号端,MCU控制模块通过第四信号端与蓄电池电压采样模块30连接并接收来自蓄电池电压采样模块30的VS-BAT信号。来自光伏电压采样模块40的VS-PV信号是一种与光伏组件电压成正比例关系的电压信号,来自蓄电池电压采样模块的VS-BAT信号是一种与蓄电池电压成正比例关系的电压信号。
[0043]图2是本发明实施例采样电路示意图。图2示出了控制电路内部包含光伏电压采样模块40、蓄电池电压采样模块30。蓄电池电压采样模块30包括:第九电阻R15、第十电阻R16。R15、R16构成分压网络,该分压网络产生蓄电池电压采样信号VS-ΒΑΤ。由VS-BAT信号推断蓄电池电压VB。
[0044]光伏电压采样模块包括第一运算放大器U41、第^^一电阻R41、第十二电阻R42、第十三电阻R43、第十四电阻R44、第十五电阻R45。
[0045]运算放大器U41的同向输入端接第十一电阻R41再连接至光伏组件正极PV+。运算放大器U41的同向输入端还连接第十二电阻R42到地。运算放大器U41的反向输入端接第十三电阻R43再连接至光伏组件负极PV-。U41的反向输入端还连接第十四电阻R44到U41的输出端。运算放大器U41的输出端还连接第十五电阻R45,R45的另一端为采样信号端VS-PV。运算放大器U41的电源端连接第三电源VCC。光伏电压采样电路为典型的差分运算放大电路,第十一电阻R41与第十三电阻R43阻值相等。第十二电阻R42与第十四电阻R44阻值相等。光伏电压采样信号VS-PV即与光伏组件两端的电压成正比例关系。通过采样的VS-PV的电压大小和运算放大电路的比例关系,可以推算出光伏组件电压VP。通过该光伏电压采样电路,可以实时得到光伏电压的大小,从而和光伏负与蓄电池负两者间开关管是否导通没有关系。运算放大器U41的电源端连接电源VCC;电源VCC是从蓄电池两端生成的5V电源。
[0046]—种基于上述光伏充电控制系统的控制方法,充电系统搭建好后,开关管Q11、Q21默认为关断状态,
[0047]当VP > VB+V1时(VI为系统电压可能的误差容限)并维持一个预设的时间Tl (排除环境光干扰),且蓄电池电压小于充满预设值时,说明系统应该进入充电模式,此时开关管Q11、Q21以恒定频率的PWM方式同时开关。
[0048]PWM周期内导通时间Tm、关断时间Irff根据蓄电池电压配置;
[0049]当蓄电池电压较低时(即蓄电池亏电时),设定1?远远大于Ttjff,以期在蓄电池充电前期以最大电流对蓄电池进行充电;
[0050]当蓄电池电压升高时(即蓄电池电量恢复到一定程度),设定导通时间1?减小,关断时间Irff增加,以期能给蓄电池充更多的电量防止在蓄电池充电的后期电流过大将蓄电池电压过快的抬高;(此时蓄电池电压容易被抬高但实际并未充满),以适当的电流对蓄电池持续的充电目的是使蓄电池充电后期更平缓,最大限度的对蓄电池进行充电。
[0051]在导通时间!^期间,由于两个开关管Q11、Q21同时导通,光伏电压与蓄电池电压相等,在此期间蓄电池可能被光伏组件充电也可能对光伏组件反向充电,因此必须在关断时间间根据采样的光伏电压与蓄电池电压比较,判断此时是否适合充电而决定下一个周期如何动作;
[0052]当VP < VB+V1时,立即退出充电模式,防止蓄电池对光伏组件反向充电。
[0053]应当指出,以上所述【具体实施方式】可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造,但不以任何方式限制本发明创造。因此,尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换,总之,一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改变,其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
【主权项】
1.一种光伏充电控制系统,其特征在于,所述光伏充电控制系统包含控制模块和电压采样模块,所述控制模块一端与光伏组件连接,另一端与蓄电池连接;其中,所述控制模块包含MCU控制模块、充电控制模块、防反向充电控制模块,所述电压采样模块包含光伏电压采样模块和蓄电池电压采样模块;所述MCU控制模块包含四个信号端:第一信号端,输出用于驱动所述防反向充电控制模块的第一开关管Qll的控制信号SI,所述MCU控制模块通过其输出的控制信号SI与所述防反向充电控制模块连接并进行控制;第二信号端,输出用于驱动所述充电控制模块的第二开关管Q21的控制信号S2,MCU控制模块还通过其输出的控制信号S2与所述充电控制模块连接并进行控制;第三信号端,所述MCU控制模块通过所述第三信号端与所述光伏电压采样模块连接并接收来自所述光伏电压采样模块的VS-PV信号;第四信号端,MCU控制模块通过所述第四信号端与所述蓄电池电压采样模块连接并接收来自所述蓄电池电压采样模块的VS-BAT信号。
2.根据权利要求1所述的光伏充电控制系统,其特征在于,所述防反向充电控制模块包括:第一开关管Q11、第二三极管Q12、第三三极管Q13、第四三极管Q14、第五三极管Q15、第一电阻Rll、第二电阻R12、第三电阻R13、第四电阻R14、控制信号SI和第一驱动电源VDDl ; 所述第一开关管QlI为低导通电阻的N沟道MOS管,所述第一开关管QlI的源连极接所述蓄电池负极,所述第一开关管Qll的漏极连接所述充电控制模块的第二开关管Q21的漏极;Qll的栅极连接第一电阻R11,所述第一电阻Rll用于控制所述第一开关管Qll的驱动特性并消除驱动线路上的自激振荡;所述第一电阻Rll —端连接至第二三极管Q12的发射极,同时还连接至第三三极管Q13的发射极;所述第二三极管Q12的基极与所述第三三极管Q13的基极相连,所述第二三极管Q12的集电极连接到地,所述第三三极管Q13的集电极连接至所述第一驱动电源VDDl ;所述第一驱动电源VDDl用于向所述第一开关管Qll提供驱动电源;所述第二电阻R12、第三电阻R13和第四电阻R14是限流电阻,所述第三三极管Q13的基极接所述第二电阻R12再连接至所述第一驱动电源VDDl ;所述第二三极管Q12的基极连接第四三极管
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1