当所述光伏组件所转换的能量不能满足最大加热功率时，所述Buck变换电路工作在MPPT模式；
[0040]S3:当所述光伏组件所转化的能力过多时，所述Buck变换电路工作在输出限压状态，所述谐振电路部分采用第二 PWM生成模块输出固定占空比的PWM2至所述IGBT开关管，使所述IGBT开关管在电压最低点开通，保证谐振工作稳定。
[0041 ]所述谐振加热电路的控制过程为:
[0042]S1:开关管S2零电压导通时，直流母线电压直接加载到R和L2两端，给水加热，C3两端电压为0无电流流过；
[0043]S2:开关管S2关断，电感L2、电容C3和负载电阻R构成谐振电路，电流保持正向不变，电感向电容充电并消耗能量在电阻上；当电流减小到零时，电路反向，电容C3对电感L2放电并消耗能量在电阻上；当电容C3两端电压为零时，电流保持反向不变，电感对电容方向充电；
[0044]S3:当电感对电容的反向充电电流为零时，开关管S2导通；
[0045]S4:重复步骤S1至S3过程实现电磁加热功能。
[0046]本发明实施例采用高性能的DSP芯片，完成MPPT和磁加热功率控制功能，保证工作的可靠性和安全性，提高光能利用率。通过改变Buck输出电压实现功率的改变，其理论基础是:P = U2/R，后级采用固定占空比的HVM可近似等效为一固定阻值的电阻。MPPT的功率比较采用输出Buck电压来比较，理论基础:P = U2/R，采用该方法电流采样精度不需要太高，采样电路简单。同时在光伏弱功率条件下，MPPT效率更高。这是因为负载是磁感应线圈，较小的功率变化会引起Bcuk输出电压较大的改变，因此采用Buck输出电压实现MPPT功能更加优异。谐振部分采用硬件同步电路实现，采用软件较难实现，这是由于谐振频率过高，过快的中断导致DSP资源不足。谐振部分脉宽控制采用DSP发出的PWM波，经RC滤波后的直流电平同锯齿波比较实现，发波起始时间由硬件同步电路实现，保证在IGBT在C极电压最低时导通，减小功率损耗。当光伏不足时，采用降低Buck输出电压控制，工作在MPPT状态，降低磁加热功率，充分利用太阳光能；当光照充足时，光伏磁加热控制器工作在限功率加热状态，防止过大的功率导致器件损坏；当夜晚光照不足时，光伏磁加热控制可以自己关机或切换至电网加热。
[0047]本发明提供的光伏磁加热控制器控制系统实现了光伏组件直接加热水的功能，采用电磁加热技术工作安全可靠、节能环保;采用水温控制策略实现了较高的水温，防止细菌滋生;水温可调，用户体验更舒适。
[0048]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的【具体实施方式】。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种光伏磁加热控制器控制系统，其特征在于，包括采样电路、光伏组件、Buck变换电路、谐振加热电路， 所述采样电路采集光伏组件的输出电压Upv、输出电流Ipv以及Buck变换电路的输出UBuck，所述采样电路采集光伏组件的输出电压Upv与Buck变换电路的输出UBuck输入至MPPT控制器，得到电压差值AU，将电压差值AU输入至一第一PI控制器得到Iref，所述Iref与Ipv输入至一加法器得到电流差值，并将所述电流差值输入至一第二 PI控制器，并将输出至输入至一第一 PWM生成模块，所述PWM生成模块输出PWM波至所述Buck变换电路； 所述Buck变换电路输出端连接所述谐振加热电路，所述谐振加热电路通过一第二 PWM生成模块控制。2.如权利要求1所述的光伏磁加热控制系统，其特征在于，所述谐振加热电路包括IGBT开关管S2、谐振加热线圈L2和谐振电容C3，其中谐振加热线圈等效为电感L2和负载电阻。3.如权利要求2所述的光伏磁加热控制系统，其特征在于，其工作方法包括以下步骤: S1:所述光伏组件将太阳能转换为电能，通过所述Buck变换电路为谐振负载电路供电； S2:当所述光伏组件所转换的能量不能满足最大加热功率时，所述Buck变换电路工作在MPPT模式； S3:当所述光伏组件所转化的能力过多时，所述Buck变换电路工作在输出限压状态，所述谐振电路部分采用第二 PWM生成模块输出固定占空比的PWM2至所述IGBT开关管，使所述IGBT开关管在电压最低点开通，保证谐振工作稳定。4.如权利要求3所述的光伏磁加热控制系统，其特征在于，所述谐振加热电路的控制过程为: S1:开关管S2零电压导通时，直流母线电压直接加载到R和L2两端，给水加热，C3两端电压为0无电流流过； S2:开关管S2关断，电感L2、电容C3和负载电阻R构成谐振电路，电流保持正向不变，电感向电容充电并消耗能量在电阻上；当电流减小到零时，电路反向，电容C3对电感L2放电并消耗能量在电阻上;当电容C3两端电压为零时，电流保持反向不变，电感对电容方向充电； S3:当电感对电容的反向充电电流为零时，开关管S2导通； S4:重复步骤S1至S3过程实现电磁加热功能。5.如权利要求1所述的光伏磁加热控制系统，其特征在于，所述第二PWM生成模块包括DSP芯片。
【专利摘要】本发明提供了一种光伏磁加热控制器控制系统，其包括采样电路、光伏组件、Buck变换电路、谐振加热电路，所述采样电路采集光伏组件的输出电压Upv与Buck变换电路的输出UBuck输入至MPPT控制器，得到电压差值ΔU，将电压差值ΔU输入至一第一PI控制器得到Iref，所述Iref与Ipv输入至一加法器得到电流差值，并将所述电流差值输入至一第二PI控制器，并将输出至输入至一第一PWM生成模块，所述PWM生成模块输出PWM波至所述Buck变换电路；所述Buck变换电路输出端连接所述谐振加热电路，所述谐振加热电路通过一第二PWM生成模块控制。本发明提供的光伏磁加热控制器控制系统实现了光伏组件直接加热水的功能，采用电磁加热技术工作安全可靠、节能环保。
【IPC分类】H05B6/06
【公开号】CN105491701
【申请号】CN201610083030
【发明人】陈伟, 郑周, 马志保, 张永, 杨彩虹, 彭凯
【申请人】合肥聚能新能源科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年2月3日