CN111845418A - 光伏充电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏充电站，包括串联的光伏电池阵列和最大功率点跟踪控制器。光伏电池阵列通过最大功率点跟踪控制器输出电能。该光伏充电站工作时，最大功率点跟踪控制器可以得到光伏电池阵列的实时输出功率，并判断光伏电池阵列的实时输出功率是否最大。当光伏电池阵列的输出功率不是最大时，控制单元可以改变调节电路的占空比，从而使光伏充电站的输出功率稳定为光伏电池阵列可输出功率的最大值。

Description

光伏充电站

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏充电站。

背景技术

随着新能源汽车的迅速发展，新能源汽车的充电需求也越来越大。

传统技术中，可以使用光伏充电站对新能源汽车进行充电。光伏充电站可以直接将光能转换为电能，避免环境污染。

发明人在实现传统技术的过程中发现：传统的光伏充电站的输出功率不稳定，影响充电效率。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中光伏充电站的输出功率不稳定的问题，提供一种光伏充电站。

一种光伏充电站，包括串联的光伏电池阵列和最大功率点跟踪控制器；所述光伏电池阵列具有输出正极和输出负极；所述最大功率点跟踪控制器包括：

第一采样电路，连接于所述输出正极和所述输出负极之间，以获取所述光伏电池阵列的输出电压；

第二采样电路，连接于所述输出正极，以获取所述光伏电池阵列的输出电流；

调节电路，连接于所述光伏电池阵列与直流母线之间；

控制单元，与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接，以获取所述输出电压和所述输出电流；所述控制单元还与所述调节电路连接；所述控制单元被配置为：根据所述输出电压和所述输出电流，调节所述调节电路的占空比，以使所述光伏充电站的输出功率最大。

在其中一个实施例中，所述光伏充电站还包括：

第三采样电路，与所述直流母线及所述控制单元连接，以获取所述直流母线的输入电压，并将所述输入电压传递至所述控制单元；所述控制单元被配置为：根据所述输入电压调节所述调节电路，以使所述输入电压稳定。

在其中一个实施例中，所述直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM，所述第三采样电路连接于所述正极母线+KM和所述负极母线-KM之间，以获取所述直流母线的输入电压；

所述第三采样电路包括：

电容Cd，连接于所述正极母线+KM和所述负极母线-KM之间。

在其中一个实施例中，所述光伏充电站还包括：

蓄电池，通过第一升降压电路与所述直流母线连接；

超级电容，通过第二升降压电路与所述直流母线连接。

在其中一个实施例中，所述第一采样电路包括：

运算放大器A1，所述运算放大器A1的反相输入端与所述运算放大器A1的运放输出端连接，所述运算放大器A1的第一电极端与电源U1连接，所述运算放大器A1的第二电极端与地线GND连接；

电阻R1，连接于所述输出正极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电阻R2，连接于所述输出负极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电容C1，连接于所述输出负极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电容C2，连接于所述电源U1与所述地线GND之间；

电阻R3，所述电阻R3的一端与所述运算放大器A1的运放输出端连接；

电容C3，连接于所述电阻R3的另一端与所述地线GND之间；

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述电阻R3的另一端连接，所述二极管D1的阴极与所述控制单元连接。

在其中一个实施例中，所述第一采样电路还包括：

电容Cs，连接于所述输出正极与所述输出负极之间。

在其中一个实施例中，所述第二采样电路包括：

运算放大器A2，所述运算放大器A2的同相输入端与地线GND连接，所述运算放大器A2的第一电极端与电源U1连接，所述运算放大器A2的第二电极端与电源U2连接；

电阻R4，所述电阻R4的一端与所述输出正极连接；

电阻R5，连接于所述电阻R4的另一端与所述运算放大器A2的反相输入端之间；

电容C4，连接于所述电阻R4的另一端与所述地线GND之间；

电容C5，连接于所述电源U1和所述电源U2之间；

电阻R6，连接于所述运算放大器A2的反相输入端与所述运算放大器A2的运放输出端之间；

电阻R7，连接于所述运算放大器A2的运放输出端与所述地线GND之间；

电容C6，连接于所述运算放大器A2的运放输出端与所述地线GND之间；

运算放大器A3，所述运算放大器A3的同相输入端与所述运算放大器A2的运放输出端连接，所述运算放大器A3的反相输入端与所述运算放大器A3的运放输出端连接；

电阻R8，所述电阻R8的一端与所述运算放大器A3的运放输出端连接；

电容C7，连接于所述电阻R8的另一端与所述地线GND之间；

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述电阻R8的另一端连接，所述二极管D2的阴极与所述控制单元连接。

在其中一个实施例中，所述调节电路包括：

晶体管Q1，所述晶体管Q1的栅极通过第一脉宽调制电路与所述控制单元连接，所述晶体管Q1的源极与所述输出负极连接；

电感L1，连接于所述输出正极与所述晶体管Q1的漏极之间；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述晶体管Q1的漏极连接，所述二极管D3的阴极与所述直流母线连接。

在其中一个实施例中，所述光伏充电站还包括：

直流转换电路，连接于所述直流母线与待充电设备之间。

在其中一个实施例中，所述直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM，所述正极母线+KM与所述待充电设备的正极连接，所述负极母线-KM与所述待充电设备的负极连接；

所述直流转换电路包括：

晶体管Q2，所述晶体管Q2的漏极与所述正极母线+KM连接；

运算放大器A4，所述运算放大器A4的反相输入端连接基准电压，所述运算放大器A4的运放输出端通过第二脉宽调制电路与所述晶体管Q2的栅极连接；

二极管D4，所述二极管D4的阳极与所述负极母线-KM连接，并连接至地线GND；所述二极管D4的阳极与所述晶体管Q2的源极连接；

电感L2，连接于所述晶体管Q2的源极与所述待充电设备的正极之间；

电容C8，所述电容C8的一个极板连接至所述电感L2与所述待充电设备的正极之间，所述电容C8的另一个极板与所述负极母线-KM连接；

运算放大器A5，所述运算放大器A5的同相输入端连接至所述电感L2与所述待充电设备的正极之间，所述运算放大器A5的运放输出端连接至所述运算放大器A4的同相输入端；

电阻R9，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述待充电设备的负极之间；

电阻R10，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述运算放大器A5的运放输出端之间；

电容C9，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述运算放大器A5的运放输出端之间。

上述光伏充电站，包括串联的光伏电池阵列和最大功率点跟踪控制器。光伏电池阵列通过最大功率点跟踪控制器输出电能。其中，最大功率点跟踪控制器包括第一采样电路、第二采样电路、调节电路和控制单元。该光伏充电站工作时，最大功率点跟踪控制器可以通过第一采样电路采集光伏电池阵列的输出电压；通过第二采样电路采集光伏电池阵列的输出电流。控制单元可以根据光伏电池阵列的输出电压和输出电流得到光伏电池阵列的实时输出功率，并判断光伏电池阵列的实时输出功率是否最大。当光伏电池阵列的输出功率不是最大时，控制单元可以改变调节电路的占空比，从而使光伏充电站的输出功率稳定为光伏电池阵列可输出功率的最大值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例中光伏充电站的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例中光伏充电站的结构示意图；

图3为本申请又一个实施例中光伏充电站的结构示意图；

图4为本申请又一个实施例中光伏充电站的结构示意图；

图5为本申请一个实施例中第一采样电路的电路结构示意图；

图6为本申请一个实施例中第二采样电路的电路结构示意图；

图7为本申请一个实施例中调节电路的电路结构示意图；

图8为本申请一个实施例中第三采样电路的电路结构示意图；

图9为本申请一个实施例中直流转换电路的电路结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、光伏充电站；

110、光伏电池阵列；

112、输出正极；

114、输出负极；

120、最大功率点跟踪控制器；

122、第一采样电路；

124、第二采样电路；

126、调节电路；

128、控制单元；

129、第三采样电路；

132、第一升降压电路；

134、蓄电池；

142、第二升降压电路；

144、超级电容；

152、直流转换电路；

154、待充电设备。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请提供一种光伏充电站，包括串联的光伏电池阵列和最大功率点跟踪控制器。该光伏充电站通过最大功率点跟踪控制器输出电能，使其输出功率稳定为光伏电池阵列可输出功率的最大值。

在本申请的各实施例中，两个电子器件之间的连接均指电连接。这里的电连接是指通过导线等方式连接，以使两个电子器件之间可以进行电信号的传输。

如图1所示，在一个实施例中，本申请提供一种光伏充电站10，包括串联的光伏电池阵列110和最大功率点跟踪控制器120。其中，最大功率点跟踪控制器120包括第一采样电路122、第二采样电路124、调节电路126和控制单元128。

具体的，光伏电池阵列110可以包括若干个光伏电池板。这里的若干个指一个以上的整数。光伏电池板可以是以硅为基底的太阳能电池。光伏电池板用于接收太阳辐射的光能，并将光能转换为电能。若干个光伏电池板可以通过串联方式或并联方式连接在一起，从而一起输出电能。光伏电池阵列110输出的电能为直流电。在本实施例中，光伏电池阵列110具有输出正极112和输出负极114。在光伏电池阵列110工作时，连通的输出正极112和输出负极114之间形成直流通路，有直流电通过。

最大功率点跟踪控制器120中的第一采样电路122连接于光伏电池阵列110的输出正极112和输出负极114之间，用于获取光伏电池阵列110的输出电压。即第一采样电路122为电压采样电路，可以采集光伏电池阵列110的输出电压。

最大功率点跟踪控制器120中的第二采样电路124连接于光伏电池阵列110的输出正极112，用于获取光伏电池阵列110的输出电压。即第二采样电路124为电流采样电路，可以采集光伏电池阵列110的输出电流。

控制单元128分别与第一采样电路122和第二采样电路124连接，用于获取第一采样电路122所采集的光伏电池阵列110的输出电压，以及第二采样电路124所采集的光伏电池阵列110的输出电流。在此，控制单元128被配置为：获取输出电压和输出电流后，根据输出电压和输出电流得到光伏电池阵列110的实时输出功率。

调节电路126连接于光伏电池和直流母线之间，用于对光伏电池的输出功率进行调节。调节电路126还与控制单元128连接，从而受控制单元128控制。此时，控制单元128被配置为：调节该调节电路126的占空比，以使最大功率点跟踪控制器120的输出功率最大。

更具体的，该光伏充电站10工作时，工作过程为：光伏电池阵列110可以将太阳辐射的光能转换为电能，并从输出正极112和输出负极114输出。输出正极112和输出负极114通过调节电路126连接直流母线，直流母线用于向待充电设备154提供电能。在此过程中，第一采样电路122实时获取光伏电池阵列110的输出电压；第二采样电路124实时获取光伏电池阵列110的输出电流。控制单元128获取输出电压和输出电流后，根据输出电压和输出电流得到光伏电池阵列110的实时输出功率，并具体改变调节电路126的占空比，从而使光伏充电站10输出至直流母线的输出功率最大。

上述光伏充电站10，控制单元128可以根据光伏电池阵列110的输出电压和输出电流得到光伏电池阵列110的实时输出功率，并判断光伏电池阵列110的实时输出功率是否最大。当光伏电池阵列110的输出功率不是最大时，控制单元128可以改变调节电路126的占空比，从而使光伏充电站10的输出功率稳定为光伏电池阵列110可输出功率的最大值。该光伏充电站10的输出功率稳定，可以提供对待充电设备154的充电效率。

需要注意的是，在上述实施例中，为便于理解，引入了直流母线和待充电设备154对本申请的光伏充电站10进行描述。然而在实际应用中，本申请的光伏充电站10并不包括待充电设备154，可以包括也可以不包括直流母线。因此，上述待充电设备154和直流母线的引入不应理解为对本申请保护范围的限定。上述的待充电设备154可以是待充电汽车或待充电电动自行车。

在一个实施例中，如图2所示，本申请的光伏充电站10，还包括第三采样电路129。

具体的，第三采样电路129与直流母线连接，从而可以获取直流母线的输入电压。即第三采样电路129也是一个采样电路，可以采集直流母线的输入电压。在此，直流母线的输入电压是指：最大功率点跟踪控制器120向直流母线输出的电压，即直流母线从最大功率点跟踪控制器120获取的输入电压。第三采样电路129还与控制单元128连接，从而将采集的输入电压传递至控制单元128。

在本实施例中，控制单元128被配置为：根据输入电压调节调节电路126，以使输入电压稳定。即，控制单元128获取直流母线的输入电压后，可以根据直流母线的输入电压对调节电路126进行调节，从而使直流母线的输入电压保持稳定。

该实施例中，使直流母线的输入电压保持稳定，即可使待充电设备154的输入电压保持稳定，从而提升待充电设备154的充电效率和充电安全性。

进一步的，直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM，第三采样电路129可以连接于正极母线+KM和负极母线-KM之间，从而获取直流母线的输入电压。直流母线的输入电压即为正极母线+KM和负极母线-KM之间的电压差。

在一个实施例中，如图3所示，当本申请的光伏充电站10具有直流母线时，光伏充电站10还可以包括蓄电池134和超级电容144。

具体的，蓄电池134和超级电容144均用于对光伏电池阵列110产生的电能进行存储。蓄电池134可以通过第一升降压电路132与直流母线连接。超级电容144可以通过第二升降压电路142与直流母线连接。这里的第一升降压电路132和第二升降压电路142可以是双向BUCK(降压式变换电路)-BOOST(升压式变换电路)电路。

一般来说，通过最大功率点跟踪控制器120输出至直流母线的电压，即直流母线的输入电压可以稳定为380V。在本实施例中，超级电容144的可以是额定电压为260V，额定电容值为20F，额定电阻为0.12Ω的电容。因此，在对超级电容144进行充电时，可以采用BUCK电路对直流母线输出至超级电容144的电压进行降压。在超级电容144放电时，可以采用BOOST电路对超级电容144输出至直流母线的电压进行升压。从而保证直流母线中的电压稳定。蓄电池134可以是5只额定电压为48V的电池串联形成。即蓄电池134的额定电压为240V。蓄电池134的额定电流可以是8A。因此，在对蓄电池134进行充电时，可以采用BUCK电路对直流母线输出至蓄电池134的电压进行降压。在蓄电池134放电时，可以采用BOOST电路对蓄电池134输出至直流母线的电压进行升压。从而保证直流母线中的电压稳定。

进一步的，由上述描述已知，直流母线中的电压为380V。一般来说，待充电设备154的额定电压为220V。因此，如图4所示，本申请的光伏充电站10，其直流母线还可以连接有直流转换电路152。直流转换电路152用于向待充电设备154输出电能，其可以对直流母线中的电压进行降压。

下面结合附图，对上述的第一采样电路122、第二采样电路124、调节电路126、第三采样电路129和直流转换电路152的电路结构进行说明。

在一个实施例中，如图5所示，第一采样电路122包括运算方法器A1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电阻R3、电容C3和二极管D1。

具体的，运算放大器A1的反相输入端与运算放大器A1的运放输出端连接。运算放大器A1的第一电极端与电源U1连接。这里的电源U1可以是电压为15V的直流电源。运算放大器A1的第二电极端与地线GND连接。

电阻R1连接于输出正极112与运算放大器A1的同相输入端之间。换句话说，电阻R1的一端与光伏电池阵列110的输出正极112连接，电阻R1的另一端与运算放大器A1的同相输入端连接。

电阻R2连接于输出负极114与运算放大器A1的同相输入端之间。换句话说，电阻R2的一端与光伏电池阵列110的输出负极114连接，电阻R2的另一端与运算放大器A1的同相输入端连接。

电容C1连接于输出负极114与运算放大器A1的同相输入端之间。换句话说，电容C1的一个极板与光伏电池阵列110的输出负极114连接，电容C1的另一个极板与运算放大器A1的同相输入端连接。

电容C2连接于电源U1与地线GND之间。换句话说，电容C2的一个极板与电源U1连接，电容C2的另一个极板与地线GND连接。

电阻R3的一端与运算放大器A1的运放输出端连接。

电容C3连接于电阻R3的另一端与地线GND之间。换句话说，电容C3的一个极板与地线GND连接，电容C3的另一个极板与电阻R3的另一端连接。电阻R3连接于电容C3与运算放大器A1的运放输出端之间。

二极管D1的阳极与电阻R3的另一端连接，二极管D1的阴极与控制单元128连接，以使控制单元128获取光伏电池阵列110的输出电压。

进一步的，如图5所示，第一采样电路122还包括电容Cs。电容Cs为滤波电容。电容Cs连接于输出正极112和输出负极114之间。即电容Cs的一个极板与光伏电池阵列110的输出正极112连接，电容Cs的另一个极板与光伏电池阵列110的输出负极114连接。

在一个实施例中，如图6所示，第二采样电路124包括运算放大器A2、电阻R4、电阻R5、电容C4、电容C5、电阻R6、电阻R7、电容C6、运算放大器A3、电阻R8、电容C7和二极管D2。

具体的，运算放大器A2的同相输入端与地线GND连接。运算放大器A2的第一电极端与电源U1连接。运算放大器A2的第二电极端与电源U2连接。这里电源U1可以是电压为15V的直流电源。电源U2可以是电压为-15V的直流电源。

电阻R4的一端与输出正极112连接。

电阻R5连接于电阻R4的另一端与运算放大器A2的反相输入端之间。换句话说，电阻R4和电阻R5串联于光伏电池阵列110的输出正极112和运算放大器A2的反相输入端之间。

电容C4连接于电阻R4的另一端与地线GND之间。换句话说，电容C4的一个极板连接至电阻R4和电阻R5之间，电容C4的另一个极板连接至地线GND。

电容C5连接于电源U1和电源U2之间。换句话说，电容C5的一个极板与电源U1连接，电容C5的另一个极板与电源U2连接。

电阻R6连接于运算放大器A2的反相输入端与运算放大器A2的运放输出端之间。换句话说，电阻R6的一端与运算放大器A2的反相输入端连接，电阻R6的另一端与运算放大器A2的运放输出端连接。

电阻R7连接于运算放大器A2的运放输出端与地线GND之间。换句话说，电阻R7的一端与运算放大器A2的运放输出端连接，电阻R7的另一端与地线GND连接。

电容C6连接于运算放大器A2的运放输出端与地线GND之间。换句话说，电容C6的一个极板与运算放大器A2的运放输出端连接，电容C6的另一个极板与地线GND连接。

运算放大器A3运算放大器A3的同相输入端与运算放大器A2的运放输出端连接。运算放大器A3的反相输入端与运算放大器A3的运放输出端连接。

电阻R8的一端与运算放大器A3的运放输出端连接。

电容C7连接于电阻R8的另一端与地线GND之间。换句话说，电容C7的一个极板与地线GND连接，电容C7的另一个极板与电阻R8的另一端连接。电阻R8连接于电容C7与运算放大器A3的运放输出端之间。

二极管D2的阳极与电阻R8的另一端连接。二极管D2的阴极与控制单元128连接。

在一个实施例中，如图7所示，调节电路126包括晶体管Q1、电感L1和二极管D3。

具体的，晶体管Q1的栅极通过第一脉宽调制电路与控制单元128连接。晶体管Q1的源极与输出负极114连接。在本实施例中，第一脉宽调整电路为一个脉冲宽度调制电路(PWM，Pulse Width Modulation)。

电感L1连接于输出正极112与晶体管Q1的漏极之间。换句话说，电感L1的一端与光伏电池阵列110的输出正极112连接，电感L1的另一端与晶体管Q1的漏极连接。

二极管D3的阳极与晶体管Q1的漏极连接。二极管D3的阴极与直流母线连接。

在一个实施例中，如图8所示，由于第三采样电路129和第一采样电路122均为电压采样电路。因此第三采样电路129的电路结构可以与第一采样电路122相同。图8所示的第三采样电路129相比图5所示的第一采样电路122的不同处在于：将图5中的滤波电容Cs替换为滤波电容Cd；图5所示的第一采样电路122连接于光伏电池阵列110的输出正极112和输出负极114，而图8所示的第三采样电路129连接于直流母线的正极母线+KM和负极母线-KM。两者的具体电路结构相同，不再赘述。

在一个实施例中，如图9所示，直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM。其中，正极母线用于与待充电设备154的正极连接，负极母线-KM用于与待充电设备154的负极连接，从而向待充电设备154充电。此时，直流转换电路152包括：晶体管Q2、运算放大器A4、二极管D4、电感L2、电容C8、运算放大器A5、电阻R9、电阻R10和电容C9。

具体的晶体管Q2的漏极与正极母线+KM连接。

运算放大器A4的反相输入端连接基准电压。这里的基准电压可以是待充电设备154的额定电压。运算放大器A4的运放输出端通过第二脉宽调制电路与晶体管Q2的栅极连接。在本实施例中，第二脉宽调整电路也是一个脉冲宽度调制电路(PWM，Pulse WidthModulation)。这里的第二脉宽调整电路可以是型号为TL494IC的电路。

二极管D4的阳极与负极母线-KM连接并连接至地线GND。二极管D4的阳极与晶体管Q2的源极连接。

电感L2连接于晶体管Q2的源极与待充电设备154的正极之间。换句话说，电感L2的一端可以与晶体管Q2的源极连接。电感L2的另一端可以与待充电设备154的正极连接。

电容C8的一个极板连接至电感L2与待充电设备154的正极之间电容C8的另一个极板与负极母线-KM连接。

运算放大器A5运算放大器A5的同相输入端连接至电感L2与待充电设备154的正极之间运算放大器A5的运放输出端连接至运算放大器A4的同相输入端。

电阻R9连接于运算放大器A5的反相输入端与待充电设备154的负极之间。换句话说，电阻R9的一端与运算放大器A5的反相输入端连接，电阻R9的另一端与待充电设备154的负极连接。

电阻R10连接于运算放大器A5的反相输入端与运算放大器A5的运放输出端之间。换句话说，电阻R10的一端与运算放大器A5的反相输入端连接，电阻R10的另一端与运算放大器A5的运放输出端连接。

电容C9连接于运算放大器A5的反相输入端与运算放大器A5的运放输出端之间。换句话说，电容C9的一个极板与运算放大器A5的反相输入端连接，电容C9的另一个极板与运算放大器A5的运放输出端连接。

在一个实施例中，控制单元128为型号为C8051f310的控制芯片。

本申请的光伏充电站10，具备如下有益效果：一方面，使用最大功率点跟踪控制器120输出电能，可以使输出至直流母线的功率稳定为光伏电池阵列110可输出功率的最大值，并使直流母线的输入电压稳定。另一方面，采用直流母线传递电能，使太阳能电池阵列输出的电能经最大功率点跟踪控制器120调整后可以直接输出至待充电设备154。该过程中电能从光伏电池阵列110到待充电设备154的转换次数较少，可以降低电能损耗，并节约系统成本。第三方面，采用蓄电池134和超级电容144作为储能装置，可以充分利用超级电容144的优势，使整个储能环节更加灵活多变，更好的适应多变的光伏电池阵列110的输入，使直流母线电压稳定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏充电站，其特征在于，包括串联的光伏电池阵列和最大功率点跟踪控制器；所述光伏电池阵列具有输出正极和输出负极；所述最大功率点跟踪控制器包括：

第一采样电路，连接于所述输出正极和所述输出负极之间，以获取所述光伏电池阵列的输出电压；

第二采样电路，连接于所述输出正极，以获取所述光伏电池阵列的输出电流；

调节电路，连接于所述光伏电池阵列与直流母线之间；

控制单元，与所述第一采样电路和所述第二采样电路连接，以获取所述输出电压和所述输出电流；所述控制单元还与所述调节电路连接；所述控制单元被配置为：根据所述输出电压和所述输出电流，调节所述调节电路的占空比，以使所述光伏充电站的输出功率最大。

2.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括：

第三采样电路，与所述直流母线及所述控制单元连接，以获取所述直流母线的输入电压，并将所述输入电压传递至所述控制单元；所述控制单元被配置为：根据所述输入电压调节所述调节电路，以使所述输入电压稳定。

3.根据权利要求2所述的光伏充电站，其特征在于，所述直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM，所述第三采样电路连接于所述正极母线+KM和所述负极母线-KM之间，以获取所述直流母线的输入电压；

所述第三采样电路包括：

电容Cd，连接于所述正极母线+KM和所述负极母线-KM之间。

4.根据权利要求1所述光伏充电站，其特征在于，还包括：

蓄电池，通过第一升降压电路与所述直流母线连接；

超级电容，通过第二升降压电路与所述直流母线连接。

5.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述第一采样电路包括：

运算放大器A1，所述运算放大器A1的反相输入端与所述运算放大器A1的运放输出端连接，所述运算放大器A1的第一电极端与电源U1连接，所述运算放大器A1的第二电极端与地线GND连接；

电阻R1，连接于所述输出正极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电阻R2，连接于所述输出负极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电容C1，连接于所述输出负极与所述运算放大器A1的同相输入端之间；

电容C2，连接于所述电源U1与所述地线GND之间；

电阻R3，所述电阻R3的一端与所述运算放大器A1的运放输出端连接；

电容C3，连接于所述电阻R3的另一端与所述地线GND之间；

二极管D1，所述二极管D1的阳极与所述电阻R3的另一端连接，所述二极管D1的阴极与所述控制单元连接。

6.根据权利要求5所述的光伏充电站，其特征在于，所述第一采样电路还包括：

电容Cs，连接于所述输出正极与所述输出负极之间。

7.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述第二采样电路包括：

运算放大器A2，所述运算放大器A2的同相输入端与地线GND连接，所述运算放大器A2的第一电极端与电源U1连接，所述运算放大器A2的第二电极端与电源U2连接；

电阻R4，所述电阻R4的一端与所述输出正极连接；

电阻R5，连接于所述电阻R4的另一端与所述运算放大器A2的反相输入端之间；

电容C4，连接于所述电阻R4的另一端与所述地线GND之间；

电容C5，连接于所述电源U1和所述电源U2之间；

电阻R6，连接于所述运算放大器A2的反相输入端与所述运算放大器A2的运放输出端之间；

电阻R7，连接于所述运算放大器A2的运放输出端与所述地线GND之间；

电容C6，连接于所述运算放大器A2的运放输出端与所述地线GND之间；

运算放大器A3，所述运算放大器A3的同相输入端与所述运算放大器A2的运放输出端连接，所述运算放大器A3的反相输入端与所述运算放大器A3的运放输出端连接；

电阻R8，所述电阻R8的一端与所述运算放大器A3的运放输出端连接；

电容C7，连接于所述电阻R8的另一端与所述地线GND之间；

二极管D2，所述二极管D2的阳极与所述电阻R8的另一端连接，所述二极管D2的阴极与所述控制单元连接。

8.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，所述调节电路包括：

晶体管Q1，所述晶体管Q1的栅极通过第一脉宽调制电路与所述控制单元连接，所述晶体管Q1的源极与所述输出负极连接；

电感L1，连接于所述输出正极与所述晶体管Q1的漏极之间；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述晶体管Q1的漏极连接，所述二极管D3的阴极与所述直流母线连接。

9.根据权利要求1所述的光伏充电站，其特征在于，还包括：

直流转换电路，连接于所述直流母线与待充电设备之间。

10.根据权利要求9所述的光伏充电站，其特征在于，所述直流母线包括正极母线+KM和负极母线-KM，所述正极母线+KM与所述待充电设备的正极连接，所述负极母线-KM与所述待充电设备的负极连接；

所述直流转换电路包括：

晶体管Q2，所述晶体管Q2的漏极与所述正极母线+KM连接；

运算放大器A4，所述运算放大器A4的反相输入端连接基准电压，所述运算放大器A4的运放输出端通过第二脉宽调制电路与所述晶体管Q2的栅极连接；

二极管D4，所述二极管D4的阳极与所述负极母线-KM连接，并连接至地线GND；所述二极管D4的阳极与所述晶体管Q2的源极连接；

电感L2，连接于所述晶体管Q2的源极与所述待充电设备的正极之间；

电容C8，所述电容C8的一个极板连接至所述电感L2与所述待充电设备的正极之间，所述电容C8的另一个极板与所述负极母线-KM连接；

运算放大器A5，所述运算放大器A5的同相输入端连接至所述电感L2与所述待充电设备的正极之间，所述运算放大器A5的运放输出端连接至所述运算放大器A4的同相输入端；

电阻R9，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述待充电设备的负极之间；

电阻R10，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述运算放大器A5的运放输出端之间；

电容C9，连接于所述运算放大器A5的反相输入端与所述运算放大器A5的运放输出端之间。

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