CN205983286U - 一种基于sm72445的功率优化器 - Google Patents

一种基于sm72445的功率优化器 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出一种基于SM72445的功率优化器，第一电阻与第一电容连接，第一电容的两端与功率转换电路的输入端连接，输出端与第二电容的两端、第二电阻的一端和续流二极管的负极连接，第二电阻的另一端与续流二极管的正极连接；控制芯片模块分别与第一电阻的两端、电路输入端、驱动模块、第一比较器、第二比较器和RF无线通讯模块连接，驱动模块与功率转换电路连接，第一比较器与高速运算放大器连接，高速运算放大器与第二电阻两端连接，第二比较器与电压输出端连接；本实用新型采用SM72445控制芯片检测输入端的电流、电压计算合理的占空比，并产生相应的4路PWM波形驱动4个功率管实现输入到输出的功率变换，进而实现光伏电池的最大功率跟踪。

Description

一种基于SM72445的功率优化器
技术领域
本实用新型涉及一种光伏功率优化器，具体为一种基于SM72445的光伏功率优化器，属于光伏发电系统应用技术领域。
背景技术
太阳能光伏发电由于其可再生性、清洁性，正在发展成为世界能源组成中的重要成份。对于光伏发电系统来说，光伏电池往往是成本比重最大的部件。由于光伏电池的输出特性，光伏电池与负载之间阻抗不匹配，造成实际发电量减少，我们需要在光伏发电系统中增加功率优化器，实现光伏电池发电量最大化。
目前市场上功率优化器的性能良莠不齐，并不能实现光伏电池的最大功率跟踪（MPPT），造成整个光伏系统发电量减少，且成本增加。
发明内容
本实用新型提供一种基于SM72445的光伏功率优化器，该优化器采用TI SM72445控制芯片，实现功率转换，内部带输出过流、过压保护，同时采用4个功率MOS器件和高频电感，可实现光伏电池和功率优化器负载阻抗匹配的目的，进而达到最大功率优化的目的。
为实现以上技术目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于SM72445的功率优化器，包括第一电阻、第一电容、功率转换电路、第二电容、续流二极管、第二电阻、高速运算放大器、第一比较器、第二比较器、辅助电源、RF无线通讯模块、控制芯片模块和驱动模块，所述第一电阻的一端与电压输入端连接，另一端与第一电容连接，所述第一电容的两端与功率转换电路的输入端连接，所述功率转换电路的输出端与第二电容的两端、第二电阻的一端和续流二极管的负极连接，所述第二电阻的另一端与续流二极管的正极连接，所述续流二极管的两端与电压输出端连接；所述功率转换电路包括第一MOS器件、第二MOS器件、第三MOS器件、第四MOS器件和电感，所述第一MOS器件的漏极和第三MOS器件源极作为功率转换电路的输入端分别于第一电容的两端连接，所述第二MOS器件的漏极和第四MOS器件的源极作为功率转换电路的输出端分别与第二电容的两端连接，且第三MOS器件和第四MOS器件的源极均接地，所述第一MOS器件和第二MOS器件的源极分别与第三MOS器件和第四MOS器件的漏极连接，且与电感的两端连接；
所述辅助电源与电路输入端连接，所述控制芯片模块分别与第一电阻的两端、电路输入端、驱动模块、第一比较器、第二比较器和RF无线通讯模块连接，所述驱动模块的G1、G2、G3、G4端口分别与功率转换电路的第一MOS器件、第三MOS器件、第四MOS器件、第二MOS器件的栅极连接，所述第一比较器与高速运算放大器连接，所述高速运算放大器与第二电阻两端连接，所述第二比较器与电压输出端连接，所述RF无线通讯模块还与第一比较器、第二比较器连接。
进一步地，所述第一电阻和第二电阻均采用高精度合金电阻。
进一步地，所述辅助电源将光伏电池的输出电压转换为10V、5V、3.3V，并给整个电路供电。
进一步地，所述控制芯片模块采用TI SM72445控制器。
从以上描述可以看出，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：
（1）采用四管BUCK-BOOST拓扑电路（4个功率MOS器件和一个电感），可实现光伏电池和功率优化器负载阻抗匹配，实现高效率功率转换；
（2）采用TI SM72445控制芯片，实现功率优化，且内部带有输出过流、过压保护；
（3）采用RF无线通讯模块，实时监控光伏电池运行状况，及时预警、报警。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理示意图。
附图标记说明：1-第一电阻、2-第一电容、3-功率转换电路、301-第一MOS器件、302-第二MOS器件、303-第三MOS器件、304-第四MOS器件、305-电感、4第二电容、5-续流二极管、6-第二电阻、7-高速运算放大器、8-第一比较器、9-第二比较器、10-辅助电源、11-RF无线通讯模块、12-控制芯片模块、13-驱动模块。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
根据附图1所示，一种基于SM72445的功率优化器，包括第一电阻1、第一电容2、功率转换电路3、第二电容4、续流二极管5、第二电阻6、高速运算放大器7、第一比较器8、第二比较器9、辅助电源10、RF无线通讯模块11、控制芯片模块12和驱动模块13，所述第一电阻1的一端与电压输入端连接，另一端与第一电容2连接，所述第一电容2的两端与功率转换电路3的输入端连接，所述功率转换电路3的输出端与第二电容4的两端、第二电阻6的一端和续流二极管5的负极连接，所述第二电阻6的另一端与续流二极管5的正极连接，所述续流二极管5的两端与电压输出端连接；所述功率转换电路3包括第一MOS器件301、第二MOS器件302、第三MOS器件303、第四MOS器件304和电感305，所述第一MOS器件301的漏极和第三MOS器件303源极作为功率转换电路3的输入端分别于第一电容2的两端连接，所述第二MOS器件302的漏极和第四MOS器件304的源极作为功率转换电路3的输出端分别与第二电容4的两端连接，且第三MOS器件303和第四MOS器件304的源极均接地，所述第一MOS器件301和第二MOS器件302的源极分别与第三MOS器件303和第四MOS器件304的漏极连接，且与电感305的两端连接；
所述辅助电源10与电路输入端连接，所述控制芯片模块12分别与第一电阻1的两端、电路输入端、驱动模块13、第一比较器8、第二比较器9和RF无线通讯模块11连接，所述驱动模块的G1、G2、G3、G4端口分别与功率转换电路3的第一MOS器件301、第三MOS器件303、第四MOS器件304、第二MOS器件302的栅极连接，所述第一比较器8与高速运算放大器7连接，所述高速运算放大器7与第二电阻6两端连接，所述第二比较器9与电压输出端连接，所述RF无线通讯模块11还与第一比较器8、第二比较器9连接；
所述控制芯片模块12采用TI SM72445控制器，控制器通过检测输入电压和输入电流，来计算合适的占空比，并产生相应的4路PWM驱动信号，驱动信号接到驱动模块13，驱动模块13对驱动信号进行功率放大及浮栅驱动，驱动功率转换电路3的第一MOS器件301、第二MOS器件302、第三MOS器件303、第四MOS器件304实现输入到输出的功率转换，进而实现光伏电池的最大功率点跟踪；所述RF无线通讯模块11与控制芯片模块12通讯，将功率优化器的工作状态通过无线通讯的方式发给上位机，来监控功率优化器的工作状态。
本实用新型工作过程是：
1、输入电流电压采样，辅助电源10将光伏电池的输出电压转换为10V、5V、3.3V，并接到输入端给电路供电，第一电阻1采用高精度合金取样电阻R9，检测输入电流，电压输入端接到控制芯片模块12，来检测输入电压；
2、输入滤波，第一电容2作为滤波电路，采用电容C4来平滑输入电压；
3、功率转换，功率转换电路3主要包含4个功率MOS 器件Q3、Q4、Q5、Q6以及高频电感器L1，组成4管BUCK-BOOST拓扑电路，实现输入到输出的功率转换；
4、输出滤波，第二电容6作为滤波电路，采用电容C5用来平滑输出电压；
5、续流，续流二极管5作为续流电路，当功率优化器出现故障时，电流流经二极管D4实现光伏组串续流；
6、输出过流过压保护，第二电阻6采用高精度合金取样电阻R10，当输出过流采样通过电阻R10，检测输出电流，该电流信号输送到高速运算放大器7进行信号放大，再将放大的电流信号输送到开漏输出的第一比较器8，控制芯片模块12通过检测第一比较器8的电压，来实现输出过流保护功能，电压输出端与第二比较器9连接，控制芯片模块12通过检测第二比较器9的电压与参考电压进行比较，来实现输出过压保护功能。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于SM72445的功率优化器，包括第一电阻（1）、第一电容（2）、功率转换电路（3）、第二电容（4）、续流二极管（5）、第二电阻（6）、高速运算放大器（7）、第一比较器（8）、第二比较器（9）、辅助电源（10）、RF无线通讯模块（11）、控制芯片模块（12）和驱动模块（13），所述第一电阻（1）的一端与电压输入端连接，另一端与第一电容（2）连接，所述第一电容（2）的两端与功率转换电路（3）的输入端连接，所述功率转换电路（3）的输出端与第二电容（4）的两端、第二电阻（6）的一端和续流二极管（5）的负极连接，所述第二电阻（6）的另一端与续流二极管（5）的正极连接，所述续流二极管（5）的两端与电压输出端连接；所述功率转换电路（3）包括第一MOS器件（301）、第二MOS器件（302）、第三MOS器件（303）、第四MOS器件（304）和电感（305），所述第一MOS器件（301）的漏极和第三MOS器件（303）源极作为功率转换电路（3）的输入端分别于第一电容（2）的两端连接，所述第二MOS器件（302）的漏极和第四MOS器件（304）的源极作为功率转换电路（3）的输出端分别与第二电容（4）的两端连接，且第三MOS器件（303）和第四MOS器件（304）的源极均接地，所述第一MOS器件（301）和第二MOS器件（302）的源极分别与第三MOS器件（303）和第四MOS器件（304）的漏极连接，且与电感（305）的两端连接；
所述辅助电源（10）与电路输入端连接，所述控制芯片模块（12）分别与第一电阻（1）的两端、电路输入端、驱动模块（13）、第一比较器（8）、第二比较器（9）和RF无线通讯模块（11）连接，所述驱动模块的G1、G2、G3、G4端口分别与功率转换电路（3）的第一MOS器件（301）、第三MOS器件（303）、第四MOS器件（304）、第二MOS器件（302）的栅极连接，所述第一比较器（8）与高速运算放大器（7）连接，所述高速运算放大器（7）与第二电阻（6）两端连接，所述第二比较器（9）与电压输出端连接，所述RF无线通讯模块（11）还与第一比较器（8）、第二比较器（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于SM72445的功率优化器，其特征在于：所述第一电阻（1）和第二电阻（6）均采用高精度合金电阻。
3.根据权利要求1所述的一种基于SM72445的功率优化器，其特征在于：所述辅助电源（10）将光伏电池的输出电压转换为10V、5V、3.3V，并给整个电路供电。
4.根据权利要求1所述的一种基于SM72445的功率优化器，其特征在于：所述控制芯片模块（12）采用TI SM72445控制器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107565600A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 华为数字技术（苏州）有限公司 光伏功率优化器及其控制方法、装置、光伏发电系统
CN109391232A (zh) * 2017-08-02 2019-02-26 丰郅(上海)新能源科技有限公司 应用于光伏功率优化器的电流检测装置
CN110034602A (zh) * 2019-04-12 2019-07-19 无锡龙翼智能科技有限公司 一种无人机供电系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109391232A (zh) * 2017-08-02 2019-02-26 丰郅(上海)新能源科技有限公司 应用于光伏功率优化器的电流检测装置
CN109391232B (zh) * 2017-08-02 2020-07-07 丰郅(上海)新能源科技有限公司 应用于光伏功率优化器的电流检测装置
CN107565600A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 华为数字技术（苏州）有限公司 光伏功率优化器及其控制方法、装置、光伏发电系统
CN107565600B (zh) * 2017-09-15 2020-04-03 华为数字技术（苏州）有限公司 光伏功率优化器及其控制方法、装置、光伏发电系统
US11271404B2 (en) 2017-09-15 2022-03-08 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Photovoltaic power optimizer and method and apparatus for controlling same, and photovoltaic power generation system
CN110034602A (zh) * 2019-04-12 2019-07-19 无锡龙翼智能科技有限公司 一种无人机供电系统

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