一种太阳能最大功率点跟踪控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，包括TL494脉宽调制电路、单片机控制模块、MOS管驱动电路、BUCK降压斩波电路和辅助电源，辅助电源与TL494脉宽调制电路、单片机控制模块和MOS管驱动电路通过电线连接，TL494脉宽调制电路与MOS管驱动电路串联，MOS管驱动电路与BUCK降压斩波电路串联，所述BUCK降压斩波电路的输出端与电池组连接，且BUCK降压斩波电路的输入端与太阳能电池板连接，所述BUCK降压斩波电路的输出端连接有采样电阻，所述采样电阻与电压电流监测模块串联。本实用新型专利技术利用最大功率点跟踪算法来控制太阳能发电板处于最大功率输出状态，提高整个太阳能充电系统的效率；12864液晶屏实时显示充电电流电压等数据。

A solar maximum power point tracking control system

The utility model discloses a solar maximum power point tracking control system, including the TL494 pulse width modulation circuit, MCU control module, MOS driving circuit, BUCK chopper circuit and the auxiliary power supply, power supply and auxiliary circuit, pulse width modulation TL494 MCU control module and MOS driving circuit through wires, TL494 pulse width modulation circuit with MOS tube driving circuit series, MOS driving circuit and BUCK chopper circuit in series, the BUCK chopper circuit is connected to the output end and the battery pack, and input BUCK chopper circuit and the solar panel is connected, the output BUCK chopper circuit is connected with the sampling resistor, the sampling resistance and the voltage and current monitoring module in series. The utility model uses the maximum power point tracking algorithm to control the solar panels at the maximum power output, improve the efficiency of solar charging system; 12864 LCD display real-time charging current voltage data.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能最大功率点跟踪控制系统
本技术涉及电源类
，具体为一种太阳能最大功率点跟踪控制系统。
技术介绍
传统的燃料能源正在一天天削减，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。本项目就是为了提高光伏发电装置的效率以更好的应对未来世界对能源的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的光伏发电装置的效率低的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，包括TL494脉宽调制电路、单片机控制模块、MOS管驱动电路、BUCK降压斩波电路和辅助电源，所述辅助电源与TL494脉宽调制电路、单片机控制模块和MOS管驱动电路通过电线连接，所述TL494脉宽调制电路与MOS管驱动电路串联，所述MOS管驱动电路与BUCK降压斩波电路串联，所述BUCK降压斩波电路的输出端与电池组连接，且BUCK降压斩波电路的输入端与太阳能电池板连接，所述BUCK降压斩波电路的输出端连接有采样电阻，所述采样电阻与电压电流监测模块串联，所述采样电阻和电压电流监测模块与电流监测反馈模块并联，所述电压电流监测模块输出端与单片机控制模块连接，所述单片机控制模块输出端与12864液晶屏连接，所述电流监测反馈模块一端与单片机控制模块输出端连接，另一端与BUCK降压斩波电路的输入端连接。优选的，所述电压电流监测模块采用ADS8688芯片，为8通道单电源逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)，其工作时的吞吐量可达500kSPS，支持自动和手动两种扫描模式的4通道或8通道多路复用器以及低温度漂移的片上4.096V基准电压。优选的，所述电流监测反馈模块采用INA194电流采样芯片，INA194是16位电流检测器。优选的，所述电压电流监测模块、采样电阻和电流监测反馈模块构成闭合反馈回路。优选的，所述单片机控制模块采用AT89C52单片机，所述辅助电源采用LTC3114辅助电源。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术利用最大功率点跟踪算法来控制太阳能发电板处于最大功率输出状态，提高整个太阳能充电系统的效率；12864液晶屏实时显示充电电流电压等数据，该系统具有精度高，功耗低，电路简单易实现，效率高，速度快的优点，提高了光伏发电装置的效率，为经济发展提供新动力。附图说明图1为本技术一种太阳能最大功率点跟踪控制系统的总体方案图；图2为本技术一种太阳能最大功率点跟踪控制系统的电导增量法的控制流程图；图3为本技术一种太阳能最大功率点跟踪控制系统的脉宽调制电路图；图4为本技术一种太阳能最大功率点跟踪控制系统的BUCK降压斩波电路图；图5为本技术一种太阳能最大功率点跟踪控制系统的LT1162驱动电路图。图中：1-电压电流监测模块、2-电流监测反馈模块、3-采样电阻、4-BUCK降压斩波电路、5-太阳能电池板、6-电池组、7-MOS管驱动电路、8-辅助电源、9-TL494脉宽调制电路、10-单片机控制模块、11-12864液晶屏。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的最大功率跟踪方法采用电导增量法是通过比较光伏电池阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来完成最大功率点的跟踪。达到最大功率点的条件，即当输出电导的变化量等于输出电导的负值时，光伏电池阵列工作于最大功率点。在辐射强度和温度变化时，光伏电池阵列的输出电压能平稳追随环境的变化，且输出电压波动小。电导增量法通过设定一些很小的变化阈值，使光伏电池阵列稳定在最大功率点的邻域内，而不是围绕着最大功率点前后波动。当外界环境发生变化时，从一个稳态过渡到另外一个稳态时，电导增量法根据电流的变化就能够做出正确的判断，而不会像扰动观察那样出现误判断。请参阅图1-5，本技术提供的一种实施例：一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，包括TL494脉宽调制电路9、单片机控制模块10、MOS管驱动电路7、BUCK降压斩波电路4和辅助电源8，辅助电源8与TL494脉宽调制电路9、单片机控制模块10和MOS管驱动电路7通过电线连接，TL494脉宽调制电路9与MOS管驱动电路7串联，MOS管驱动电路7与BUCK降压斩波电路4串联，BUCK降压斩波电路4的输出端与电池组6连接，且BUCK降压斩波电路4的输入端与太阳能电池板5连接，BUCK降压斩波电路4的输出端连接有采样电阻3，采样电阻3与电压电流监测模块1串联，采样电阻3和电压电流监测模块1与电流监测反馈模块2并联，电压电流监测模块1输出端与单片机控制模块10连接，单片机控制模块10输出端与12864液晶屏11连接，电流监测反馈模块2一端与单片机控制模块10输出端连接，另一端与BUCK降压斩波电路4的输入端连接。电压电流监测模块1采用ADS8688芯片，为8通道单电源逐次逼近寄存器(SAR)模数转换器(ADC)，其工作时的吞吐量可达500kSPS，支持自动和手动两种扫描模式的4通道或8通道多路复用器、以及低温度漂移的片上4.096V基准电压，采用5V单模拟电源供电时，器件上的各输入通道均可支持±10.24V、±5.12V和±2.56V的实际双极输入范围以及0V到10.24V和0V到5.12V的单极输入范围。模拟前端在所有输入范围内的增益均经过精确微调，以确保高直流精度。输入范围的选择可通过软件进行编程，各通道输入范围的选择相互独立，输出保护电压高达±20V,低功耗65mW,具有极好的性能，具有精度（分辨率）高，速度快，功耗低的优点。电流监测反馈模块2采用INA194电流采样芯片，INA194是16位电流检测器，共模电压范围16~80v，在整个工作温度范围内，误差小于3%；带宽可达500kHz；静态电流最大值900uA；输出电压正比于检测电流，检测电流范围大；内部运放输出接近电源电压：与V+差0.1V，与GND差3mV；工作温度范围-45°C到+125°C；具有精度高，功耗低，电路简单易实现的优点。电压电流监测模块1、采样电阻3和电流监测反馈模块2构成闭合反馈回路。单片机控制模块10采用AT89C52单片机，AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出(I/O)端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，包括TL494脉宽调制电路（9）、单片机控制模块（10）、MOS管驱动电路（7）、BUCK降压斩波电路（4）和辅助电源（8），其特征在于：所述辅助电源（8）分别与TL494脉宽调制电路（9）、单片机控制模块（10）和MOS管驱动电路（7）通过电线连接，所述TL494脉宽调制电路（9）与MOS管驱动电路（7）串联，所述MOS管驱动电路（7）与BUCK降压斩波电路（4）串联，所述BUCK降压斩波电路（4）的输出端与电池组（6）连接，且BUCK降压斩波电路（4）的输入端与太阳能电池板（5）连接，所述BUCK降压斩波电路（4）的输出端连接有采样电阻（3），所述采样电阻（3）与电压电流监测模块（1）串联，所述采样电阻（3）和电压电流监测模块（1）与电流监测反馈模块（2）并联，所述电压电流监测模块（1）输出端与单片机控制模块（10）连接，所述单片机控制模块（10）输出端与12864液晶屏（11）连接，所述电流监测反馈模块（2）一端与单片机控制模块（10）输出端连接，所述电流监测反馈模块（2）另一端与BUCK降压斩波电路（4）的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能最大功率点跟踪控制系统，包括TL494脉宽调制电路（9）、单片机控制模块（10）、MOS管驱动电路（7）、BUCK降压斩波电路（4）和辅助电源（8），其特征在于：所述辅助电源（8）分别与TL494脉宽调制电路（9）、单片机控制模块（10）和MOS管驱动电路（7）通过电线连接，所述TL494脉宽调制电路（9）与MOS管驱动电路（7）串联，所述MOS管驱动电路（7）与BUCK降压斩波电路（4）串联，所述BUCK降压斩波电路（4）的输出端与电池组（6）连接，且BUCK降压斩波电路（4）的输入端与太阳能电池板（5）连接，所述BUCK降压斩波电路（4）的输出端连接有采样电阻（3），所述采样电阻（3）与电压电流监测模块（1）串联，所述采样电阻（3）和电压电流监测模块（1）与电流监测反馈模块（2）并联，所述电压电流监测模块（1）输出端与单片机控制模块（10）连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文娟，章成，陈磊，周启慧，陈卓昀，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43