專利名稱：一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，屬于光伏發電技術領域。
背景技術：
隨著一次能源的日益減少和環境污染的日趨加劇，全世界都把目光投向可再生能源。太陽能作為可再生的能源具有分布廣泛、可再生、無污染等優點，其中光伏發電以其獨特的優勢成為關注的焦點。由于光伏電池的最大輸出功率呈非線性特性，隨著外界環境的變化而改變；電池本身的轉換效率又低，一般的多晶硅太陽電池的光電轉換效率僅為12%-14%，為了實現光伏發電系統的功率輸出最大化，需要對光伏電池的輸出最大功率點進行跟蹤。最大功率點跟蹤的控制是通過控制太陽能電池陣列端電壓的輸出，使電池陣列可以在不同溫度和照度下智能化地控制，輸出最大功率。為提高太陽能電池板光電轉換效率，國內外學者提出了多種最大功率點跟蹤方法。要使太陽能電池板始終能夠輸出最大功率，必須適時改變其所接的負載。一般的電氣設備線性系統中，負載的電阻與供電系統的內阻相等時，負載上獲得的功率最大。對于太陽能電池供電系統，太陽能電池陣列的內阻受到日照強度、環境溫度以及負載等因素的影響，所以電池內阻和輸出特性是不斷變化的。傳統最大輸出功率裝置只能控制太陽能電池板在最大功率點附近震蕩工作，跟蹤效率不高。
實用新型內容為了解決現有技術中存在的不足，本實用新型提供了一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，該裝置大大提高了跟蹤效率。為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為:太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，包括控制電路和直流電壓變換電路，所述的控制電路包括微控制器LPC2478和直流電壓電流采樣電路；所述的直流電壓變換電路包括升壓電路和電磁隔離驅動電路；所述的直流電壓電流采樣電路與太陽能電池陣列相連，直流電壓電流采樣電路的輸出端連接微控制器LPC2478 ；微控制器LPC2478通過電磁隔離驅動電路與升壓電路相連；所述的升壓電路與負載相連；所述的升壓電路內包括絕緣柵型場效應管。進一步，所述的控制電路還包括與微控制器LPC2478相連的晶振電路、電源電路和調試電路。采用上述技術方案的有益效果是:控制器電路信號調節直流電壓變換電路中場效應管的開關管導通率，改變太陽能電池板的輸出等效負載的大小，使等效負載與最大功率點對應負載的大小相同，進而控制太陽能電池板在不同環境下的輸出功率恒定在最大功率點上。
圖1為一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行詳細說明。太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置由控制電路和直流電壓變換電路組成，控制電路包括控制器電路、晶振電路、電源電路、直流電壓電流采樣電路、調試電路。直流電壓變換電路包括升壓電路和電磁隔離驅動電路。直流電壓電流采樣電路用于檢測太陽能電池陣列(光伏電池)的輸出電壓與輸出電流，并將采樣得到的模擬信號傳輸給控制器LPC2478。外界的環境因素在一天中是變化的，光伏陣列的輸出特性也隨之變化。控制電路中控制器LPC2478將直流電壓電流采樣電路采集到的模擬信號轉化為數字信號，并進行處理，根據處理結果，設置控制器中脈寬調制控制寄存器的值，產生不同頻率和占空比的方波信號，控制直流電壓變換電路。控制器芯片LPC2478輸出的控制信號經由電磁隔離驅動電路后用于控制升壓變換電路的工作狀態。采用電磁隔離式驅動電路，防止強電信號對弱電信號產生影響，保證系統的安全可靠運行，實現驅動電路和主電路良好的電氣隔離。升壓電路中絕緣柵型場效應管在控制信號的控制下不斷導通和截止，從而改變太陽能電池板輸出等效負載的大小，使等效負載與最大功率點對應負載的大小相同，來調節電池板電壓的輸出穩定在最大功率點上，實現太陽能電池板最大功率點的跟蹤。當電池陣列的工作電壓小于最大功率點對應的電壓時，隨著電池陣列輸出電壓的下降，電池的輸出功率減小；當電池陣列的工作電壓大于最大功率點電壓時，隨著電池陣列輸出電壓的升聞，電池的輸出功率減小。系統運行時，控制電路采集太陽能電池板的電壓和電流進行處理，并產生頻率和占空比不斷改變的脈沖信號作為控制信號；直流電壓變換電路安裝在太陽能電池板與負載之間。控制信號為低電平時，直流電壓變換電路的絕緣柵型場效應管截止，為高電平時，絕緣柵型場效應管導通；控制信號通過調節直流電壓變換電路的絕緣柵型場效應管的導通率，改變太陽能電池板的輸出等效負載的大小，使等效負載與最大功率點對應負載的大小相同，使太陽能電池板可以在不同溫度和照度下穩定地工作在最大功率點上。
權利要求1.一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，其特征在于:包括控制電路和直流電壓變換電路，所述控制電路包括微控制器LPC2478和直流電壓電流采樣電路；所述直流電壓變換電路包括升壓電路和電磁隔離驅動電路；所述的直流電壓電流采樣電路與太陽能電池陣列相連，直流電壓電流采樣電路的輸出端連接微控制器LPC2478 ;微控制器LPC2478通過電磁隔離驅動電路與升壓電路相連；所述升壓電路與負載相連，該升壓電路內包括絕緣柵型場效應管。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，其特征在于:所述控制電路還包括與微控制器LPC2478相連的晶振電路、電源電路和調試電路。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能電池板最大功率點跟蹤控制裝置，包括控制電路和直流電壓變換電路，所述的控制電路包括微控制器LPC2478和直流電壓電流采樣電路；所述的直流電壓變換電路包括升壓電路和電磁隔離驅動電路；所述的直流電壓電流采樣電路與太陽能電池陣列相連，直流電壓電流采樣電路的輸出端連接微控制器LPC2478；微控制器LPC2478通過電磁隔離驅動電路與升壓電路相連；所述的升壓電路與負載相連；所述的升壓電路內包括絕緣柵型場效應管。該裝置大大提高了跟蹤效率。
文檔編號G05F1/67GK202939532SQ20122068217
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者仝步升, 王啟銀, 韓俊 申請人:山西省電力公司大同供電分公司, 國家電網公司