CN203608087U - 双Boost电路的MPPT控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双Boost电路的MPPT控制器，包括电流霍尔传感器、电压霍尔传感器、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、场效应管T1、场效应管T2、中央处理器、第一PI控制器、第二PI控制器、第一PWM信号电路、第二PWM信号电路、第一驱动模块和第二驱动模块。实现提高光伏发电效率的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电领域，具体地，涉及一种双Boost电路的MPPT控制器。
背景技术
我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠。太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源。但是目前，光伏电池造价高，转换效率低，受原料价格和提纯工艺的限制，发电成本始终高高在上。而现有的光伏阵列控制器使得光伏发电的效率还比较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种双Boost电路的MPPT控制器，以实现提高光伏发电效率的优点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种双Boost电路的MPPT控制器，包括电流霍尔传感器、电压霍尔传感器、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、场效应管T1、场效应管T2、中央处理器、第一PI控制器、第二PI控制器、第一PWM信号电路、第二PWM信号电路、第一驱动模块和第二驱动模块，所述电感L1、电感L2、二极管D1、电容C3串联在光伏电池阵列的两极，所述电容C3的两端并联蓄电池组，所述二极管D1的阴极与电容C3连接，所述电感L3和二极管D2组成的串联电路并联在电感L2和二极管D1的两端，所述电容C1并联在光伏电池阵列的两极上，所述电容C2和电感L1组成的串联电路并联在电容C1的两端，所述场效应管T1的漏极与二极管D1的阳极连接，所述场效应管T1的源极与光伏电池阵列连接，该场效应管T1的栅极与第一驱动模块连接，所述场效应管T2的漏极与二极管D2的阳极连接，该场效应管T2的源极与光伏电池阵列连接，效应管T2栅极与第二驱动模块连接，所述电流霍尔传感器设置在光伏阵列输出的线路上，所述电压霍尔传感器设置在电容C1线路上，所述电流霍尔传感器和电压霍尔传感器的输出端和中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端分别连接第一PI控制器和第二PI控制器，第一PI控制器的输出端连接第一PWM信号电路，第一PWM信号电路的输出端连接第一驱动模块，第二PI控制器的输出端连接第二PWM信号电路，第二PWM信号电路的输出端连接第二驱动模块。
进一步的，中央处理器采用单片机或DSP。
进一步的，所述电容C1为65μF，所述电容C2为75μF，所述电容C3为70μF。
进一步的，电感L1的电感值大于电感L2电感值，且电感L1的电感值大于电感L3的电感值。
进一步的，所述电感L1的电感值为电感L2电感值的2倍，且电感L2电感值与电感L3的电感值相等。
本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
本实用新型的技术方案，通过电流霍尔传感器、电压霍尔传感器对广泛阵列中电流和电压的监控，通过中央处理器，以及PI控制器和驱动模块，在照突变情况下简单有效地实现光伏发电电流的调整，减少系统能量损耗，充分发挥光伏电池板的效能应保证电池板的最大功率输出，达到高光伏发电效率的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的双Boost电路的MPPT控制器原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种双Boost电路的MPPT控制器，包括电流霍尔传感器、电压霍尔传感器、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、场效应管T1、场效应管T2、中央处理器、第一PI控制器、第二PI控制器、第一PWM信号电路、第二PWM信号电路、第一驱动模块和第二驱动模块，电感L1、电感L2、二极管D1、电容C3串联在光伏电池阵列的两极，电容C3的两端并联蓄电池组，二极管D1的阴极与电容C3连接，电感L3和二极管D2组成的串联电路并联在电感L2和二极管D1的两端，电容C1并联在光伏电池阵列的两极上，电容C2和电感L1组成的串联电路并联在电容C1的两端，场效应管T1的漏极与二极管D1的阳极连接，场效应管T1的源极与光伏电池阵列连接，该场效应管T1的栅极与第一驱动模块连接，场效应管T2的漏极与二极管D2的阳极连接，该场效应管T2的源极与光伏电池阵列连接，效应管T2栅极与第二驱动模块连接，电流霍尔传感器设置在在光伏阵列输出线路上用于检测光伏阵列的输出电流，电压霍尔传感器设置在电容C1线路上，用于检测光伏阵列的输出电压，电流霍尔传感器和电压霍尔传感器的输出端和中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端分别连接第一PI控制器和第二PI控制器，第一PI控制器的输出端连接第一PWM信号电路，第一PWM信号电路的输出端连接第一驱动模块，第二PI控制器的输出端连接第二PWM信号电路，第二PWM信号电路的输出端连接第二驱动模块。
其中，中央处理器采用单片机或DSP。电容C1为65μF，电容C2为75μF，电容C3为70μF。电感L1的电感值大于电感L2电感值，且电感L1的电感值大于电感L3的电感值。电感L1的电感值为电感L2电感值的2倍，且电感L2电感值与电感L3的电感值相等。
其中中央处理器中运行现有的MPPT算法，在启动的时候，若太阳电池板电压小于母线额定电压时，Boost电路完成升压，使母线电压达到并网要求；采用MPPT算法，使Boost升压电路一直跟随太阳能电池板的最大输出功率点，有效的提高Boost升压电路的工作效率，从而使光伏逆变系统的整体工作效率得以提高。本实用新型的技术方案能在日照突变情况下简单有效地实现功率跟踪、减少系统能量损耗。能够充分发挥光伏电池板的效能应保证电池板随时最大功率输出。
光伏电池阵列的工作电压和工作电流作为Boost电路的输入电压（ 
）和输入电流（
），Boost电路的输出电压（
）和输出电流（
）分别为蓄电池电压和充电电流。Boost电路的输入输出关系为
=
（1）
式中 D—功率开关的占空比
由于蓄电池的电压箝位作用控制器的电压始终保持为
。由式（1）可知光伏电池组的工作电压为
可见，通过调节Boost电路的功率开关管的占空比，就可以控制光伏电池组的工作电压，实现最大功率点跟踪。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双Boost电路的MPPT控制器，其特征在于，包括电流霍尔传感器、电压霍尔传感器、电感L1、电感L2、电感L3、二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、场效应管T1、场效应管T2、中央处理器、第一PI控制器、第二PI控制器、第一PWM信号电路、第二PWM信号电路、第一驱动模块和第二驱动模块，所述电感L1、电感L2、二极管D1、电容C3串联在光伏电池阵列的两极，所述电容C3的两端并联蓄电池组，所述二极管D1的阴极与电容C3连接，所述电感L3和二极管D2组成的串联电路并联在电感L2和二极管D1的两端，所述电容C1并联在光伏电池阵列的两极上，所述电容C2和电感L1组成的串联电路并联在电容C1的两端，所述场效应管T1的漏极与二极管D1的阳极连接，所述场效应管T1的源极与光伏电池阵列连接，该场效应管T1的栅极与第一驱动模块连接，所述场效应管T2的漏极与二极管D2的阳极连接，该场效应管T2的源极与光伏电池阵列连接，效应管T2栅极与第二驱动模块连接，所述电流霍尔传感器设置在光伏阵列输出的线路上，所述电压霍尔传感器设置在电容C1线路上，所述电流霍尔传感器和电压霍尔传感器的输出端和中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端分别连接第一PI控制器和第二PI控制器，第一PI控制器的输出端连接第一PWM信号电路，第一PWM信号电路的输出端连接第一驱动模块，第二PI控制器的输出端连接第二PWM信号电路，第二PWM信号电路的输出端连接第二驱动模块。
2.根据权利要求1所述的双Boost电路的MPPT控制器，其特征在于， 所述中央处理器采用单片机或DSP。
3.根据权利要求1或2所述的双Boost电路的MPPT控制器，其特征在于，所述电容C1为65μF，所述电容C2为75μF，所述电容C3为70μF。
4.根据权利要求1或2所述的双Boost电路的MPPT控制器，其特征在于，电感L1的电感值大于电感L2电感值，且电感L1的电感值大于电感L3的电感值。
5.根据权利要求4所述的双Boost电路的MPPT控制器，其特征在于，所述电感L1的电感值为电感L2电感值的2倍，且电感L2电感值与电感L3的电感值相等。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104319854A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-01-28 | 内蒙古科技大学 | 一种电动自行车独立光伏充电装置及其充电方法 |
| CN104821735A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-08-05 | 青岛艾迪森科技有限公司 | 光伏发电站专用电能优化箱 |
| CN105227127A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-06 | 上海载物能源科技有限公司 | 一种即插即用的太阳能光伏发电控制系统及方法 |
| CN106130479A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-11-16 | 天津理工大学 | 基于霍尔传感器的太阳能光伏系统的检测装置及工作方法 |
| CN108092537A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-05-29 | 艾思玛新能源技术（上海）有限公司苏州高新区分公司 | 一种同输入源条件下的多路mppt逆变器均流控制方法 |
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2013
- 2013-12-10 CN CN201320806202.6U patent/CN203608087U/zh not_active Expired - Lifetime
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