一种新型的MPPT控制电路结构的制作方法

文档序号:15965394发布日期:2018-11-16 23:08阅读:532来源:国知局

本实用新型涉及太阳能控制电路技术领域,特别涉及一种新型的MPPT控制电路结构。



背景技术:

LED太阳能灯具以太阳光为能源,LED为照明光源,白天太阳能光伏板给锂电池充电,晚上锂电池的输出接口为LED供电,无需铺设复杂昂贵的管线,还可任意调整灯具的布局,安全节能,绿色无污染,因此得到广泛的应用。但现有的太阳能灯具发电少,从而导致照明时间短,甚至以低功率运行导致照明度低的现象产生,其中发电的太阳能光伏组件是具备光电效应的半导体硅片,半导体硅片具备负温系数的特点,温度每升高,产生的光伏电压降低,而且半导体硅片具有一定内阻,会随着光照以及温度的变化而变化,且内阻会消耗一定的能量,造成光伏能量损失,降低太阳能光伏板的转化率。

因此,如何实现一种电路结构简单而实用,生产成本低,电路稳定安全可靠,避免压降,降低温升和功耗,提高充电效率的MPPT控制电路结构是业内亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的是提供一种新型的MPPT控制电路结构,旨在实现一种电路结构简单而实用,生产成本低,电路稳定安全可靠,避免压降,降低温升和功耗,提高充电效率的MPPT控制电路结构。

本实用新型提出一种新型的MPPT控制电路结构,设于太阳能光伏板和锂电池之间,包括串联在电路上的二极管电路Q4、电路控制模块、LC滤波电路;LC滤波电路包括功率电感,还包括并联在电路中的第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045;电路控制模块包括齐纳二极管基准电路、直流反馈电路Q3、电源管理PWN芯片、电流放大电路Q2、主开关管Q1;齐纳二极管基准电路包括第一齐纳二极管D1、第二齐纳二极管D2、第三齐纳二极管D3;太阳能光伏板产生的电流经过二极管电路Q4后,以齐纳二极管基准电路预设工作电压,电流经过直流反馈电路Q3并控制电源管理PWM芯片,使电源管理PWN芯片输出不同的占空比,再经过电流放大电路Q2后使主开关管Q1在通断之间不断变化,最终不断变化的电流经过功率电感和第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045后扩流输出。

优选地,主开关管Q1设置为P型管,二极管电路Q4设置为N型管。

本实用新型MPPT控制电路结构,设于太阳能光伏板和锂电池之间,包括串联在电路上的二极管电路Q4、电路控制模块、LC滤波电路,LC滤波电路包括功率电感,还包括并联在电路中的第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045,;电路控制模块包括齐纳二极管基准电路、直流反馈电路Q3、电源管理PWN芯片、电流放大电路Q2、主开关管Q1;齐纳二极管基准电路包括第一齐纳二极管D1、第二齐纳二极管D2、第三齐纳二极管D3。本实用新型采用低内阻的二极管电路Q4来防止回流,从而实现对太阳能光伏板的充电保护,并使得电路具有单向导电特性,电路结构简单而实用,生产成本低,电路稳定安全可靠;导通时,太阳能光伏板产生的电流经过二极管电路Q4后,以齐纳二极管基准电路预设工作电压,电流经过直流反馈电路Q3并以精细电流控制电源管理PWM芯片,使电源管理PWN芯片输出不同的占空比,再经过电流放大电路Q2后使主开关管Q1在通断之间不断变化,最终不断变化的电流经过功率电感和第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045后扩流输出,本实用新型通过预设工作电压,以及通过电源管理PWN芯片输出不同的占空比,使输入端始终工作于最佳工作电压,满足阻抗匹配原理,避免压降,降低温升和功耗,提高光电转化效率和充电效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种新型的MPPT控制电路结构的一实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参照图1,提出本实用新型的一种新型的MPPT控制电路结构的一实施例,设于太阳能光伏板和锂电池之间,太阳能光伏板采集太阳能,然后将太阳能转化为电能并为锂电池充电。MPPT控制电路结构设于太阳能光伏板和锂电池之间,起的作用类似于太阳能光伏板和锂电池之间的阻抗匹配器,本实用新型的MPPT控制电路结构以较低的成本,稳定可靠地为锂电池提供高效率充电。

MPPT控制电路结构包括串联在电路上的二极管电路Q4、电路控制模块、LC滤波电路。其中LC滤波电路包括功率电感,还包括并联在电路中的第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045,本实施例的第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045一改传统的串联连接方式,并联在电路上,不仅有效防止晚间电流逆流,还起到续流、扩流的作用。电路控制模块包括齐纳二极管基准电路、直流反馈电路Q3、电源管理PWN芯片、电流放大电路Q2、主开关管Q1。齐纳二极管基准电路包括第一齐纳二极管D1、第二齐纳二极管D2、第三齐纳二极管D3,以齐纳二极管基准电路预设工作电压,本实施例预设工作电压为16.5V,使得电源输入端始终工作于最佳电压中。太阳能光伏板产生的电流经过二极管电路Q4后,以齐纳二极管基准电路预设工作电压,电流经过直流反馈电路Q3并控制电源管理PWM芯片,使电源管理PWN芯片输出不同的占空比,再经过电流放大电路Q2后使主开关管Q1在通断之间不断变化,最终不断变化的电流经过功率电感和第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045后扩流输出。

本实施例中,主开关管Q1设置为P型管,二极管电路Q4设置为N型管。

由于太阳能光伏组件是具备光电效应的半导体硅片,半导体硅片具备负温系数的特点,温度每升高,产生的光伏电压降低,而且半导体硅片具有一定内阻,会随着光照以及温度的变化而变化,且内阻会消耗一定的能量,造成光伏能量损失,降低太阳能光伏板的转化率。为解决现有技术问题,提出本实用新型的MPPT控制电路结构,设于太阳能光伏板和锂电池之间,包括串联在电路上的二极管电路Q4、电路控制模块、LC滤波电路,本实用新型采用低内阻的二极管电路Q4来防止回流,从而实现对太阳能光伏板的充电保护,并使得电路具有单向导电特性,电路结构简单而实用,生产成本低,电路稳定安全可靠。导通时,太阳能光伏板产生的电流经过二极管电路Q4后,以齐纳二极管基准电路预设工作电压,电流经过直流反馈电路Q3并以精细电流控制电源管理PWM芯片,使电源管理PWN芯片输出不同的占空比,再经过电流放大电路Q2后使主开关管Q1在通断之间不断变化,最终不断变化的电流经过功率电感和第一肖特基二极管SB1045、第二肖特基二极管SB1045后扩流输出。也就是说,通过MPPT控制电路结构对太阳能光伏板的输出值进行调节,使得锂电池的充电功率达到当前温度环境对应的充电功率最大值,使得太阳能光伏板在不同的温度环境下始终工作在最大功率点,满足阻抗匹配原理,避免压降,降低温升和功耗,以提高光电转化效率和达到最高充电效率。因此,本实用新型实现了一种电路结构简单而实用,生产成本低,电路稳定安全可靠,避免压降,降低温升和功耗,提高充电效率的MPPT控制电路结构,值得广泛推广和应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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