全文摘要
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于电力的最大功率跟踪控制器；包括依次电性连接的光伏板、太阳能控制器和负载，所述太阳能控制器与储能元件之间进行充放电，所述太阳能控制器包括信号连接在光伏板输出端的功率变化器，所述功率变化器的输出端通过充放电电路分别与储能元件和负载相连，且功率变化器的输出端同时信号连接有电压电流检测电路，所述电压电流检测电路将输出端信号连接有微控制器，所述微控制器通过驱动电路馈入功率变化器，所述功率变化器内部设有DC\/DC升降压式转换电路，所述微控制器的输出端电性连接有隔离驱动电路，本实用新型实现光伏电池的最大功率跟踪控制，最大化地将光能转化成电能存储，提高了利用效率。
主设计要求
1.一种用于电力的最大功率跟踪控制器，包括光伏板、太阳能控制器、储能元件和负载，所述光伏板、太阳能控制器和负载依次电性连接，所述太阳能控制器与储能元件之间进行充放电，同时储能元件为负载供电，所述太阳能控制器包括信号连接在光伏板输出端的功率变化器，所述功率变化器的输出端通过充放电电路分别与储能元件和负载相连，且功率变化器的输出端同时信号连接有电压电流检测电路，所述电压电流检测电路的输出端信号连接有微控制器，所述微控制器通过驱动电路馈入功率变化器，且微控制器同时信号连接充放电保护电路，所述功率变化器内部设有DC\/DC升降压式转换电路，所述微控制器的输出端电性连接有隔离驱动电路。
设计方案
1.一种用于电力的最大功率跟踪控制器，包括光伏板、太阳能控制器、储能元件和负载，所述光伏板、太阳能控制器和负载依次电性连接，所述太阳能控制器与储能元件之间进行充放电，同时储能元件为负载供电，所述太阳能控制器包括信号连接在光伏板输出端的功率变化器，所述功率变化器的输出端通过充放电电路分别与储能元件和负载相连，且功率变化器的输出端同时信号连接有电压电流检测电路，所述电压电流检测电路的输出端信号连接有微控制器，所述微控制器通过驱动电路馈入功率变化器，且微控制器同时信号连接充放电保护电路，所述功率变化器内部设有DC\/DC升降压式转换电路，所述微控制器的输出端电性连接有隔离驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，其特征在于，所述储能元件选用超级电容器。
3.根据权利要求1所述的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，其特征在于，所述微控制器为MCU芯片C8051F310型单片机控制器。
4.根据权利要求1所述的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，其特征在于，所述DC\/DC升降压式转换电路包括开关管、二极管、电感和电容。
5.根据权利要求1所述的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，其特征在于，所述隔离驱动电路由光电耦合电路和推挽电路组成，其中光电耦合电路包括反相器OC1和光电耦合器，推挽电路包括两个互补的晶体管及多个电阻。
6.根据权利要求1所述的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，其特征在于，所述微控制器选用MOS管作为充放电控制管和保护管。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于电力的最大功率跟踪控制器。
背景技术
近年来，由于资源和环境的问题，可再生能源技术广受各个国家的重视，在所有可再生能源中，太阳能作为一种断关的绿色能源，以其储量丰富、无污染，分布范用广泛等优点，正得到迅速的发展。该能源有效爱解了石化能源危机环境污染、偏远地区的供电等问题，具有重大的现实意义。
在光伏控制技术上，由于恒定电压跟踪法CVT较为简单，其控制器的制造相对容易，因此市场上仍有很多产品使用这种控制器，由于CVT法是一种近似最大功率跟踪方法，有较大功率损失，特别是温度变化时，跟踪效率不高，因此该控制器技术带来了较为严重的功率损失，显得不经济。
实用新型内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种用于电力的最大功率跟踪控制器，能够有效地解决现有技术的光伏系统中控制器由于受温度变化影响较大，跟踪效率不高，带来了较为严重的功率损失的问题。
技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种用于电力的最大功率跟踪控制器，包括光伏板、太阳能控制器、储能元件和负载，所述光伏板、太阳能控制器和负载依次电性连接，所述太阳能控制器与储能元件之间进行充放电，同时储能元件为负载供电，所述太阳能控制器包括信号连接在光伏板输出端的功率变化器，所述功率变化器的输出端通过充放电电路分别与储能元件和负载相连，且功率变化器的输出端同时信号连接有电压电流检测电路，所述电压电流检测电路将输出端信号连接有微控制器，所述微控制器通过驱动电路馈入功率变化器，且微控制器同时信号连接充放电保护电路，所述功率变化器内部设有DC\/DC升降压式转换电路，所述微控制器的输出端电性连接有隔离驱动电路。
更进一步地，所述储能元件选用超级电容器，它兼有常规电容器功率密度大，又有普通电池能量密度高的优点，并且内阻小，充放电时间短，循环性能好、使用寿命长、使用温度范围宽、对环境无污染等优点。
更进一步地，所述微控制器为MCU芯片C8051F310型单片机控制器，C8051F310芯片是完全集成的混合信号片上系统型MUC芯片，具有高速、流水线结构的8051兼容CIP-51内核。
更进一步地，所述隔离驱动电路由光电耦合电路和推挽电路组成，其中光电耦合电路包括反相器OC1和光电耦合器，推挽电路包括两个互补的晶体管及多个电阻，隔离驱动电路可以有效抑制现场干扰对微控制器的影响，提升光伏发电最大功率控制器的抗干扰性能。
更进一步地，所述微控制器选用MOS管作为充放电控制管和保护管。
更进一步地，所述DC\/DC升降压式转换电路包括开关管、二极管、电感和电容，它能够将不可控的直流输入变成可控的直流输出。
有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本实用新型通过采用单片机C8051F310构成的最大功率跟踪控制器，同时根据升降压式DC\/DC转换电路可以将不可控的直流输入变成可控的直流输入的特性实现光伏电池的最大功率跟踪控制，最大化地将光能转化成电能存储，提高了利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的太阳能发电系统线框示意图；
图2为本实用新型的最大功率点控制原理流程示意图；
图3为本实用新型的升降压式转换电路示意图；
图4为本实用新型的隔离驱动电路示意图；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例
本实施例的一种用于电力的最大功率跟踪控制器，参照图1-4：包括光伏板、太阳能控制器、储能元件和负载，所述光伏板、太阳能控制器和负载依次电性连接，所述太阳能控制器与储能元件之间进行充放电，同时储能元件为负载供电，所述太阳能控制器包括信号连接在光伏板输出端的功率变化器，所述功率变化器的输出端通过充放电电路分别与储能元件和负载相连，且功率变化器的输出端同时信号连接有电压电流检测电路，所述电压电流检测电路的输出端信号连接有微控制器，所述微控制器通过驱动电路馈入功率变化器，且微控制器同时信号连接充放电保护电路，所述功率变化器内部设有DC\/DC升降压式转换电路，所述微控制器的输出端电性连接有隔离驱动电路。
其中，所述储能元件选用超级电容器，所述微控制器为MCU芯片C8051F310型单片机控制器，所述DC\/DC升降压式转换电路包括开关管、二极管、电感和电容，所述隔离驱动电路由光电耦合电路和推挽电路组成，其中光电耦合电路包括反相器OC1和光电耦合器，推挽电路包括两个互补的晶体管及多个电阻，所述微控制器选用MOS管作为充放电控制管和保护管。
工作原理：参照附图3，根据DC\/DC升降压式转换电路的输出电压既可以高于输入电压又可低于输入电压的单管不隔离直流转化电路的的特性，因此可以通过控制电压的方法将不可控直流输入变为可控的直流输出，所以只要根据输入电压，通过调节DC\/DC升降压式转换电路中的开关管的占空比即可将不可控直流输入变为可控的直流输出，根据附图2，C8051F310型单片机微控制器在每个控制周期用较小的步长改变光伏电池的输出，方向可以是增大或者减小，然后比较干扰周期前后光伏电池的输出功率，如果输出功率增加或者一样，按照上一个周期的方向继续“干扰过程”，如果输出功率减小，则改变“干扰”方向，这样光伏电池的实际工作点能够逐渐接近最大功率点，最终在最大功率点附近一个较小的范围内往复动作最终达到稳态，使得光伏电池输入功率最大化，提高了光能转化效率。
使用时，微控制器使用MOS管作为充放电控制管和保护管，减少了系统功耗和开关工作速度；微控制器输出端的隔离驱动电路采用光电耦合和推挽电路组成，其中光电耦合电路包括反相器OC1和光电耦合器，用以微控制器和负载之间的隔离，提高微控制器的抗干扰能力；其中的推挽电路包括V1和V2两个互补的晶体管及电阻R9、R10、R11、R12、R13，用于将微控制器输出的低电平信号进行放大后输出可以控制MOS管的PWM脉冲信号；储能元件选用超级电容器，它兼有常规电容器功率密度大，又有普通电池能量密度高的优点，并且内阻小，充放电时间短，循环性能好、使用寿命长、使用温度范围宽、对环境无污染等优点。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921147456.5
申请日:2019-07-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:21(辽宁)
授权编号:CN209859029U
授权时间:20191227
主分类号:G05F1/67
专利分类号:G05F1/67
范畴分类:申请人:辽宁机电职业技术学院
第一申请人:辽宁机电职业技术学院
申请人地址:118009 辽宁省丹东市振兴区洋河大街30号
发明人:崔宝影;程权成;宋艳丽
第一发明人:崔宝影
当前权利人:辽宁机电职业技术学院
代理人:段宇
代理机构:11572
代理机构编号:北京卓特专利代理事务所(普通合伙) 11572
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计