CN101931345B - 太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其开关机方法 - Google Patents

太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其开关机方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单供电模式的太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其开关机方法,该最大功率点跟踪装置,包括取电模块、辅助电源、主控模块、继电器和BUCK电路,其中,取电模块从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源,辅助电源为主控模块、继电器和BUCK电路供电,还包括可调负载,所述可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所述辅助电源为所述可调负载供电,且所述主控模块通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。实施本发明的技术方案,可避免在临界状态下继电器和BUCK电路的反复开关。

Description

太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其开关机方法
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能发电领域,更具体地说,涉及一种太阳能充电系统、最大功率点跟踪装置及其开关机方法。
背景技术
[0002] 随着社会的不断发展能源问题已经变得越来越重要,特别是不可再生能源的不断减少导致的能源危机的加聚,这就使开发新能源成了目前的主要任务,太阳能作为一种新能源,具有取之不尽、用之不竭以及无污染等优点,是未来解决能源问题的重要途径之一。
[0003] 太阳能光伏发电是通过太阳能光伏板阵列将太阳光能转化为电能的一种方式,在图I示出的太阳能充电系统的逻辑图中,该太阳能充电系统包括MPPT(Maximum PowerPoint Tracking,最大功率点跟踪)装置100和太阳能光伏板阵列200,其中,MPPT装置100包括取电模块110、辅助电源120、主控模块130、继电器140和BUCK电路150。主控模块130根据太阳能光伏板阵列输出的电压和电流找到最大功率点,并根据该最大功率点控制继电器140和BUCK电路150以使太阳能光伏板阵列向蓄电池或负载输出最大功率点电压。取电模块110从太阳能光伏板阵列200取电并输出至辅助电源120,辅助电源120为主控模块130、继电器140、BUCK电路150供电。
[0004] 由图2示出的不同光强下,功率与电压的曲线图可得知,在低于最大功率点电压时,太阳能光伏板阵列输出电压的特性很软,即,电压变化较大但功率变化较小。在光照较弱时,太阳能光伏板阵列的输出功率较低,当辅助电源的功率、继电器功率与BUCK电路功率之和略大于太阳能光伏板阵列的输出功率时,太阳能光伏板阵列的输出电压就跌落很多。然后,辅助电源、继电器与BUCK电路会重新关闭,随着光照的增强,当辅助电源的功率、继电器功率与BUCK电路功率之和又大于太阳能光伏板阵列的输出功率时,辅助电源、继电器与BUCK电路又会重新打开。实践发现,当早晚日出、日落的临界状态,MPPT装置中的辅助电源、继电器与BUCK电路通常要这样反复开关振荡10分钟,才能正常工作或退出工作,但如此反复的开关,很容易损坏辅助电源、继电器与BUCK电路,从而缩短了寿命,降低了可靠性。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述继电器、BUCK电路在早晚开关机时反复开关,易损坏的缺陷,提供一种最大功率点跟踪装置,可避免在临界状态下继电器和BUCK电路的反复开关。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种最大功率点跟踪装置,包括取电模块、辅助电源、主控模块、继电器和BUCK电路,其中,取电模块从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源,辅助电源为主控模块、继电器和BUCK电路供电,所述主控模块用于控制继电器和BUCK电路,该最大功率点跟踪装置还包括可调负载,所述可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所述辅助电源为所述可调负载供电,且所述主控模块通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。
[0007] 在本发明所述的最大功率点跟踪装置中,所述最大功率点跟踪装置还包括假负载模块,且所述假负载模块的功率大于辅助电源的开启功率;所述取电模块通过假负载模块来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制辅助电源的开关。 [0008] 在本发明所述的最大功率点跟踪装置中,所述假负载模块为功率电阻。
[0009] 在本发明所述的最大功率点跟踪装置中,所述假负载模块的功率大于辅助电源的开启功率、继电器的功率、BUCK电路的功率的三者之和。
[0010] 在本发明所述的最大功率点跟踪装置中,所述可调负载为功率可调的风扇。
[0011] 在本发明所述的最大功率点跟踪装置中,所述可调负载包括可调电阻和驱动电路,其中,所述主控模块通过驱动电路调节可调电阻的功率。
[0012] 本发明还构造一种太阳能充电系统,包括最大功率点跟踪装置,所述最大功率点跟踪装置为以上所述的最大功率点跟踪装置。
[0013] 本发明还构造一种最大功率点跟踪装置的开关机方法,通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。
[0014] 本发明还构造一种最大功率点跟踪装置的开关机方法,开机时,若辅助电源上电,则开关机标志置O ;关机时,若输入电压小于进入关机程序的关机基准电压,则开关机标志置2;然后循环执行以下步骤:
[0015] 第一部分:
[0016] Al.判断开关机标志是否为0,若是,则转步骤BI ;若否,则转第二部分;
[0017] BI.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;
[0018] Cl.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤Dl ;若否,则转步骤El ;
[0019] Dl.开关机标志置I,并结束循环;
[0020] El.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置0,并结束循环;
[0021] 第二部分:
[0022] A2.判断开关机标志是否为1,若是,则转步骤B2 ;若否,则转第三部分;
[0023] B2.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启继电器;
[0024] C2.判断输入电压是否大于最大功率点电压,若是,则转步骤D2 ;若否,则转步骤E2 ;
[0025] D2.开关机标志置2,并结束循环;
[0026] E2.若可调负载关闭且输入电压小于继电器的关断基准电压,则关闭继电器,且开关机标志置O,并结束循环;
[0027] 第三部分:
[0028] A3.判断开关机标志是否为2,若是,则转步骤B3 ;若否,则转第四部分;
[0029] B3.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;[0030] C3.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D3 ;若否,则转步骤E3 ;
[0031] D3.开关机标志置3,并结束循环;
[0032] E3.若可调负载关闭、BUCK电路的占空比最小,且输入电压小于最大功率点电压,则关闭BUCK电路,且开关机标志置1,并结束循环;
[0033] 第四部分:
[0034] A4.判断开关机标志是否为3,若是,则转步骤B4 ;若否,则转第五部分;
[0035] B4.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启BUCK电路;
[0036] C4.判断输入电压是否最大功率点电压,若是,则转步骤D4 ;若否,则转步骤E4 ;
[0037] D4.开关机标志置4,并结束循环;
[0038] E4.若可调负载关闭且输入电压小于BUCK电路在正常开机时的关断基准电压,则开关机标志置2,并结束循环;
[0039] 第五部分:
[0040] A5.判断开关机标志是否为4,若是,则转步骤B5 ;若否,则转第六部分;
[0041] B5.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;
[0042] C5.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D5 ;若否,则转步骤E5 ;
[0043] D5.开关机标志置5,并结束循环;
[0044] E5.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置3,并结束循环;
[0045] 第六部分:
[0046] A6.判断开关机标志是否为5,若是,则转步骤B6 ;若否,则结束循环;
[0047] B6.进行软启动处理;
[0048] C6.开关机标志置6,并结束循环。
[0049] 10、根据权利要求9所述的最大功率点跟踪装置的开关机方法,其特征在于,辅助电源的上电通过以下步骤完成:
[0050] 在输入电压低于辅助电源的开启电压时,开启假负载模块;
[0051] 在假负载模块开启,且输入电压大于辅助电源的开启电压时,关闭假负载,并开启辅助电源。
[0052] 实施本发明的技术方案,具有以下有益效果:在早晚日出日落的临界状态,由于可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所以通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,若所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率达到继电器的开关条件或BUCK电路的开关条件时,将重载(可调负载)切换至轻载(继电器或BUCK电路),这样可避免在临界状态时继电器和BUCK电路的反复开关,从而延长了继电器和BUCK电路的寿命,提闻了最大功率点跟踪装置的可罪性。
附图说明
[0053] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
[0054] 图I是现有技术的一种太阳能充电系统的逻辑图;[0055] 图2是不同光强下,功率、电流与电压的曲线图;
[0056] 图3是本发明最大功率点跟踪装置实施例一的逻辑图;
[0057] 图4是本发明最大功率点跟踪装置实施例二的逻辑图;
[0058] 图5是本发明最大功率点跟踪装置的开关机方法实施例二的流程图;
[0059] 图6是采用本发明最大功率点跟踪装置的开机方法后,输入电压与时间关系的曲线图;
[0060] 图7是采用本发明最大功率点跟踪装置的关机方法后,输入电压与时间关系的曲线图。
具体实施方式 [0061] 如图3所示,在本发明的最大功率点跟踪装置实施例一的逻辑图中,该最大功率点跟踪装置包括取电模块110、辅助电源120、主控模块130、继电器140、BUCK电路150和可调负载160,且可调负载160的满载功率大于继电器140的功率且大于BUCK电路150的功率。其中,取电模块110与太阳能光伏板阵列(未示出)相连,用于从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源120 ;辅助电源120分别与主控模块130、继电器140、BUCK电路150和可调负载160相连,用于分别为主控模块130、继电器140、BUCK电路150和可调负载160供电;主控模块130分别与继电器140、BUCK电路150和可调负载160相连,用于通过调节可调负载160的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器140的开关和BUCK电路150的开关。实施该技术方案,在早晚日出日落的临界状态,由于可调负载160的满载功率大于继电器140的功率且大于BUCK电路的功率,所以通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,若所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率达到继电器140的开关条件或BUCK电路150的开关条件时,将重载(可调负载)切换至轻载(继电器140或BUCK电路150),这样可避免在临界状态时继电器140和BUCK电路150的反复开关,从而延长了继电器140和BUCK电路150的寿命,提闻了最大功率点跟踪装置的可罪性。
[0062] 在图4示出的本发明的最大功率点跟踪装置实施例二的逻辑图中,该最大功率点跟踪装置包括取电模块110、辅助电源120、主控模块130、继电器140、BUCK电路150、可调负载160和假负载模块170,且假负载模块170的功率大于辅助电源120的开启功率。相比本发明的最大功率点跟踪装置的实施例一,本实施例中的辅助电源120、主控模块130、继电器140、BUCK电路150和可调负载160与实施例一中的辅助电源120、主控模块130、继电器140、BUCK电路150和可调负载160的逻辑结构相同,在此不做赘述,以下仅说明不同的部分:取电模块110通过假负载模块170的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制辅助电源120的开关。实施该技术方案,由于假负载模块170的功率大于辅助电源120的开启功率,所以,用假负载模块170的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并在太阳能光伏板阵列的输出功率满足辅助电源的开启条件时开启辅助电源,这样可避免在日出的临界状态辅助电源反复的开关,从而延长辅助电源的寿命和提高辅助电源的可靠性。在该实施例中,假负载模块170可优选功率电阻。另外,优选地,假负载模块170的功率大于辅助电源120的开启功率、继电器140的功率、BUCK电路150的功率的三者之和,这样,仅需调节一次可调负载的功率的就可实现继电器140和BUCK电路的平滑开关,节省了调节时间。
[0063] 在以上两个实施例中,可调负载160可为功率可调的风扇,也可为相连的驱动电路和可调电阻,即主控模块通过驱动电路调节可调电阻的功率。选用功率可调的风扇作为可调负载,可用最大功率点跟踪装置中固有的散热风扇,该方案无需增加硬件,节省了空间和成本;选用相连的驱动电路和可调电阻作为可调负载,该方案线性度较好,且噪音低。
[0064] 在本发明的最大功率点跟踪装 置的开关机方法实施例一中,该方法为:通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。
[0065] 在图5所示的本发明的最大功率点跟踪装置的开关机方法实施例二中,开机时,若辅助电源上电,则开关机标志置O ;关机时,若输入电压小于进入关机程序的关机基准电压,则开关机标志置2 ;然后循环执行以下步骤:
[0066] 第一部分:
[0067] Al.判断开关机标志是否为0,若是,则转步骤BI ;若否,则转第二部分;
[0068] BI.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;
[0069] Cl.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤Dl ;若否,则转步骤El ;
[0070] Dl.开关机标志置1,并结束循环;
[0071] El.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置0,并结束循环;
[0072] 第二部分:
[0073] A2.判断开关机标志是否为1,若是,则转步骤B2 ;若否,则转第三部分;
[0074] B2.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启继电器;
[0075] C2.判断输入电压是否大于最大功率点电压,若是,则转步骤D2 ;若否,则转步骤E2 ;
[0076] D2.开关机标志置2,并结束循环;
[0077] E2.若可调负载关闭且输入电压小于继电器的关断基准电压,则关闭继电器,且开关机标志置O,并结束循环;
[0078] 第三部分:
[0079] A3.判断开关机标志是否为2,若是,则转步骤B3 ;若否,则转第四部分;
[0080] B3.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;
[0081] C3.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D3 ;若否,则转步骤E3 ;
[0082] D3.开关机标志置3,并结束循环;
[0083] E3.若可调负载关闭、BUCK电路的占空比最小,且输入电压小于最大功率点电压,则关闭BUCK电路,且开关机标志置1,并结束循环;
[0084] 第四部分:
[0085] A4.判断开关机标志是否为3,若是,则转步骤B4 ;若否,则转第五部分;
[0086] B4.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启BUCK电路;
[0087] C4.判断输入电压是否最大功率点电压,若是,则转步骤D4 ;若否,则转步骤E4 ;[0088] D4.开关机标志置4,并结束循环;
[0089] E4.若可调负载关闭且输入电压小于BUCK电路在正常开机时的关断基准电压,则开关机标志置2,并结束循环;
[0090] 第五部分:
[0091] A5.判断开关机标志是否为4,若是,则转步骤B5 ;若否,则转第六部分;
[0092] B5.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率;
[0093] C5.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D5 ;若否,则转步骤E5 ;
[0094] D5.开关机标志置5,并结束循环;
[0095] E5.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置3,并结束循环;
[0096] 第六部分:
[0097] A6.判断开关机标志是否为5,若是,则转步骤B6 ;若否,则结束循环;
[0098] B6.进行软启动处理;
[0099] C6.开关机标志置6,并结束循环。
[0100] 在上述实施例中,优选地,辅助电源的上电通过以下步骤完成:
[0101] 在输入电压低于辅助电源的开启电压时,开启假负载;
[0102] 在假负载开启,且输入电压大于辅助电源的开启电压时,关闭假负载,并开启辅助电源。
[0103] 下面以一个例子来说明最大功率点跟踪装置的开关机方法,在该实施例中,可调负载选风扇。首先应当说明的是,由于最大功率点跟踪装置的取电模块是从太阳能光伏板阵列取电的,所以最大功率点跟踪装置的输入电压Vi即为太阳能光伏板阵列的输出电压。另外,Vmpp为最大功率点电压,该最大功率点电压Vmpp即是风扇调速的基准电压,也是BUCK电路在正常关机时的关断基准电压;Vo为输出电压;Vo+dVl为BUCK电路在正常开机时的关断基准电压;Vo+dV2为继电器的关断电压;Vo+dV3为进入关机程序的关机基准电压,Vaux为辅助电源的开启电压。
[0104] 在图6不出的米用本发明最大功率点跟踪装置的开机方法后,输入电压Vi与时间关系的曲线图中,早上时,随着光强的逐渐增加,直到M点,输入电压Vi大于辅助电源的的开启电压Vaux,辅助电源上电,开关机标志置0,所以第一次循环执行第一部分:随着光强的逐渐增加,直到N点,输入电压Vi以最大功率点电压Vmpp为基准,逐渐增加风扇的转速,直到点P,风扇达到全速,即达到满载功率,此时将开关机标志置1,结束第一次循环。接着进行第二次循环,由于前一次循环已将开关机标志置1,所以第二次循环执行第二部分:在点P,关闭风扇,开启继电器,且判断输入电压Vi是大于最大功率点电压Vmpp的,所以,将开关机标志置2,结束第二次循环。接着进行第三次循环,由于前一次循环已将开关机标志置2,所以该次循环执行第三部分:输入电压Vi以最大功率点电压Vmpp为基准,逐渐增加风扇的转速,直到点Q,风扇达到全速,即达到满载功率,此时将开关机标志置3,结束第三次循环。接着进行第四次循环,由于前一次循环已将开关机标志置3,所以该次循环执行第四部分:在点Q,关闭风扇,开启BUCK电路,且判断输入电压Vi是大于风扇的基准电压的,所以,将开关机标志置4,结束第四次循环。接着进行第五次循环,由于前一次循环已将开关机标志置4,所以该次循环执行第五部分:输入电压Vi以最大功率点电压Vmpp为基准,逐渐增加风扇的转速,直到点R,风扇达到全速,即达到满载功率,此时将开关机标志置5,结束第五次循环。接着进行第六次循环,由于前一次循环已将开关机标志置5,所以该次循环执行第六部分:在点R,进行软启动处理,开关机标志置6,结束第六次循环。经过以上六次循环,由于在继电器和BUCK电路开启前,都通过逐渐调节风扇转速来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,且风扇满载时的功率大于继电器的功率,也大于BUCK电路的功率,然后将重载(风扇)切换至轻载(继电器或BUCK电路),所以继电器和BUCK电路在开机时不会发生反复开关的情况,从而实现了平滑的开机。
[0105] 在图7示出的采用本发明最大功率点跟踪装置的关机方法后,输入电压与时间关系的曲线图中,傍晚时,随着光强的逐渐减小,直到S点,输入电压Vi小于进入关机程序的关机基准电压Vo+dV3,此时将开关机标志置2,开始执行第三部分:逐渐减小风扇的转速,直到T点,输入电压Vi小于BUCK电路在正常开机时的关断基准电压Vo+dVl,然后开始逐渐减小BUCK电路的占空比以维持输入电压Vi,直到U点,BUCK电路的占空比已达到最小,风 扇的转速已调至最小(即风扇关闭),且输入电压Vi开始小于最大功率点电压Vmpp,所以,在U点,关闭BUCK电路,且开关机标志置1,结束第一次循环。接着进行第二次循环,由于前一次循环已将开关机标志置1,所以该次循环执行第二部分:输入电压Vi以最大功率点电压Vmpp为基准,逐渐减小风扇的转速,直到W点,风扇的转速已调至最小(即风扇关闭),且输入电压Vi开始小于继电器的关断电压Vo+dV2,所以,在W点,关断继电器,且开关机标志置0,结束第二次循环。接着进行第三次循环,由于前一次循环已将开关机标志置0,所以该次循环执行第一部分:输入电压Vi以最大功率点电压Vmpp为基准,逐渐减小风扇的转速,直到点X,风扇转速达到最小(即风扇关闭),且输入电压Vi小于最大功率点电压Vmpp,则开关机标志置0,并结束第三次循环。经过以上三次循环,由于在继电器和BUCK电路关闭前,都通过逐渐调节风扇转速来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,然后将重载(风扇)切换至轻载(继电器或BUCK电路),所以继电器和BUCK电路在关机时不会发生反复开关的情况,从而实现了平滑的关机。
[0106] 在完成BUCK电路和继电器关闭后,随着输入电压Vi的逐渐降低,直到Y点,输入电压Vi开始小于辅助电源的开启电压Vaux,辅助电源掉电,停止工作。
[0107] 应当说明的是,图6所示的采用早上开机方法所得的输入电压与时间关系的曲线图仅是以在正常情况下,光强逐渐增加为例进行说明的,其所对应的步骤顺序为Al-Bl-Cl-D1-A2-B2-C2-D2-A3-B3-C3-D3-A4-B4-C4-D4-A5-B5-C5-D5-A6-B6-C6。若某一时刻,如在步骤B4后,空中因飘来一片云而导致光强呈线波浪形变化,则在步骤B4后,判断输入电压小于最大功率点电压,进而执行步骤E4,然后重新执行步骤A3-B3-C3-D3...。同样地,图7所示的所示的采用傍晚关机方法所得的输入电压与时间关系的曲线图也是仅以在正常情况下,光强逐渐减小为例进行说明的,其所对应的步骤顺序为A3-B3-C3-E3-A2-B2-C2-E2-A1-Bl-Cl-El。若某一时刻,如在步骤B2后,光强突然增加,则在步骤B2后,判断输入电压大于最大功率点电压,进而执行步骤D2,然后重复执行A3-B3-C3...。应当理解,不管早上开机还是傍晚关机,其它的某一时刻光强发生异常变化的情况与之类似,在次不做赘述。
[0108] 另外,上述实施例都是以早上开机、傍晚关机的正常情况来说明的,但本发明不仅仅局限于此,特殊情况,如发生日食的情况,也适用于本发明的开关机方法。[0109] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之 内。

Claims (10)

1. 一种最大功率点跟踪装置,包括取电模块、辅助电源、主控模块、继电器和BUCK电路,其中,取电模块从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源,辅助电源为主控模块、继电器和BUCK电路供电,所述主控模块用于控制所述继电器和所述BUCK电路,其特征在于,该最大功率点跟踪装置还包括可调负载,所述可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所述辅助电源为所述可调负载供电,且所述主控模块通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。
2.根据权利要求I所述的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述最大功率点跟踪装置还包括假负载模块,且所述假负载模块的功率大于辅助电源的开启功率;所述取电模块通过假负载模块来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制辅助电源的开关。
3.根据权利要求2所述的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述假负载模块为功率电阻。
4.根据权利要求2所述的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述假负载模块的功率大于辅助电源的开启功率、继电器的功率、BUCK电路的功率的三者之和。
5.根据权利要求I至4任一项所述的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述可调负载为功率可调的风扇。
6.根据权利要求I至4任一项所述的最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述可调负载包括可调电阻和驱动电路,其中,所述主控模块通过所述驱动电路调节可调电阻的功率。
7. 一种太阳能充电系统,包括最大功率点跟踪装置,其特征在于,所述最大功率点跟踪装置为权利要求1-6任一项所述的最大功率点跟踪装置。
8. 一种最大功率点跟踪装置的开关机方法,所述最大功率点跟踪装置包括取电模块、辅助电源、主控模块、继电器和BUCK电路,其中,取电模块从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源,辅助电源为主控模块、继电器和BUCK电路供电,所述主控模块用于控制所述继电器和所述BUCK电路,该最大功率点跟踪装置还包括可调负载,所述可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所述辅助电源为所述可调负载供电,其特征在于,所述主控模块通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关。
9. 一种最大功率点跟踪装置的开关机方法,所述最大功率点跟踪装置包括取电模块、辅助电源、主控模块、继电器和BUCK电路,其中,取电模块从太阳能光伏板阵列取电并输出至辅助电源,辅助电源为主控模块、继电器和BUCK电路供电,所述主控模块用于控制所述继电器和所述BUCK电路,该最大功率点跟踪装置还包括可调负载,所述可调负载的满载功率大于继电器的功率且大于BUCK电路的功率,所述辅助电源为所述可调负载供电,且所述主控模块通过调节可调负载的功率来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制继电器的开关和BUCK电路的开关;所述最大功率点跟踪装置还包括假负载模块,且所述假负载模块的功率大于辅助电源的开启功率;所述取电模块通过假负载模块来测试太阳能光伏板阵列的输出功率,并根据所测试的太阳能光伏板阵列的输出功率控制辅助电源的开关;其特征在于,开机时,若辅助电源上电,则开关机标志置O ;关机时,若输入电压小于进入关机程序的关机基准电压,则开关机标志置2 ;然后循环执行以下步骤: 第一部分: Al.判断开关机标志是否为O,若是,则转步骤BI ;若否,则转第二部分; BI.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率; Cl.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤Dl ;若否,则转步骤El ; Dl.开关机标志置I,并结束循环; El.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置O,并结束循环; 第二部分: A2.判断开关机标志是否为1,若是,则转步骤B2 ;若否,则转第三部分; B2.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启继电器; C2.判断输入电压是否大于最大功率点电压,若是,则转步骤D2 ;若否,则转步骤E2 ; D2.开关机标志置2,并结束循环; E2.若可调负载关闭且输入电压小于继电器的关断基准电压,则关闭继电器,且开关机标志直O,并结束循环; 第三部分: A3.判断开关机标志是否为2,若是,则转步骤B3 ;若否,则转第四部分; B3.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率; C 3.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D3;若否,则转步骤E3; D3.开关机标志置3,并结束循环; E3.若可调负载关闭、BUCK电路的占空比最小,且输入电压小于最大功率点电压,则关闭BUCK电路,且开关机标志置1,并结束循环; 第四部分: A4.判断开关机标志是否为3,若是,则转步骤B4 ;若否,则转第五部分; B4.输入电压以最大功率点电压为基准,关闭可调负载,开启BUCK电路; C4.判断输入电压是否最大功率点电压,若是,则转步骤D4 ;若否,则转步骤E4 ; D4.开关机标志置4,并结束循环; E4.若可调负载关闭且输入电压小于BUCK电路在正常开机时的关断基准电压,则开关机标志直2,并结束循环; 第五部分: A5.判断开关机标志是否为4,若是,则转步骤B5 ;若否,则转第六部分; B5.输入电压以最大功率点电压为基准,调节可调负载的功率; C5.判断可调负载的功率是否达到满载功率,若是,则转步骤D5 ;若否,则转步骤E5 ; D5.开关机标志置5,并结束循环; E5.若可调负载关闭且输入电压小于最大功率点电压,则开关机标志置3,并结束循环; 第六部分: A6.判断开关机标志是否为5,若是,则转步骤B6 ;若否,则结束循环; B6.进行软启动处理;C6.开关机标志置6,并结束循环。
10.根据权利要求9所述的最大功率点跟踪装置的开关机方法,其特征在于,辅助电源的上电通过以下步骤完成: 在输入电压低于辅助电源的开启电压时,开启假负载模块; 在假负载模块开启,且输入电压大于辅助电源的开启电压时,关闭假负载模块,并开启辅助电源。
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