一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统及方法，该系统包括太阳能电池、滤波电容C1、DC‑DC变换单元、开路电压采样单元、工作电压采样单元、MCU处理器、滤波电容C3及储能单元。采样测量获得太阳能电池的开路电压Uoc和输出电压Vpv；基于最大功率点处的电压Um约为0.8Uoc的近似比例关系进行控制，调整DC‑DC变换单元的占空比，改变太阳能电池的输出电压Vpv，使其工作在最大功率点附近；对太阳能电池前后两次的工作电压Vpv1和Vpv2进行比较；如果Vpv1和Vpv2的差值大于电压Q，则开路电压采样开关Q2断开，采样测量获得开路电压Uoc；调整DC‑DC变换单元的占空比，改变太阳能电池的输出电压。能够实现能量收集的最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光伏系统中太阳能电池最大功率点跟踪控制
，具体涉及一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统及方法。
技术介绍
随着电子信息技术的发展，出现了许多人体随身携带的移动电子设备，如移动通讯工具、个人数字助理、医学电子装置等。目前这些移动电子设备大多采用电池供电。然而受到电池的能量存储能力、体积大小以及使用寿命等因素的影响，移动设备中电池电能存储容量有限，当电池电量耗尽时，设备也就无法使用，导致设备的使用时间受到限制。随着新能源技术的研究发展，从周围环境中提取能量并将其转换成可用能量，就成了这一问题的潜在解决方案。在新能源的研究过程中，太阳能作为自然界中一种取之不尽用之不竭的清洁能源受到了广泛的青睐。将太阳能转化成电能主要的方法是利用太阳能电池(也称作光伏电池或者光电电池)直接将太阳能转化成电能。太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。随着光伏发电技术的推广与普及以及柔性太阳能电池的产生，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统，其特征在于，该系统包括太阳能电池、滤波电容C1、DC‑DC变换单元、开路电压采样单元、工作电压采样单元、MCU处理器、滤波电容C3及储能单元；所述开路电压采样单元包括MOSFET开关管Q2、采样电阻R1和采样电阻R2；所述工作电压采样单元包括采样电阻R3和采样电阻R4；所述太阳能电池的正极与滤波电容C1的正极相连,C1的负极接地；滤波电容C1的正极与DC‑DC变换单元输入端正极相连，滤波电容C1的负极与DC‑DC变换单元输入端负极相连，滤波电容C3及储能单元依次并联于DC‑DC变换单元的输出端与地之间，储能单元的正极与滤波电容C3的正极连接，储能单元...

【技术特征摘要】
1.一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统，其特征在于，该系统包
括太阳能电池、滤波电容C1、DC-DC变换单元、开路电压采样单元、工作电压
采样单元、MCU处理器、滤波电容C3及储能单元；所述开路电压采样单元包
括MOSFET开关管Q2、采样电阻R1和采样电阻R2；所述工作电压采样单元包
括采样电阻R3和采样电阻R4；
所述太阳能电池的正极与滤波电容C1的正极相连,C1的负极接地；滤波电
容C1的正极与DC-DC变换单元输入端正极相连，滤波电容C1的负极与DC-DC
变换单元输入端负极相连，滤波电容C3及储能单元依次并联于DC-DC变换单
元的输出端与地之间，储能单元的正极与滤波电容C3的正极连接，储能单元
的负极接地；MOSFET开关管Q2的漏极与地相连，MOSFET开关管Q2的源
极与太阳能电池板的负极连接，采样电阻R1的一端与太阳能电池板的正极连
接，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，采样电阻R3的一
端与太阳能电池板的正极连接，另一端与采样电阻R4相连，采样电阻R4的另
一端接地；MCU处理器的输入端分别连接采样电阻R1与采样电阻R2的公共
端和采样电阻R3与采样电阻R4的公共端，MCU处理器的输出端PWM1与
DC-DC变换单元的控制端连接，MCU处理器的输出端PWM2与开关管Q2的
栅极连接；
MCU处理器用于根据开路电压采样电路采集的太阳能电池的开路电压和
工作电压采样电路采集的太阳能电池输出电压，按照最大功率点处的输出电压
为0.8倍开路电压的近似原则，生成相应的控制信号控制开路电压采样电路和
DC-DC变换单元，实现对太阳能输出电压的控制。
2.如权利要求1所述的一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统，其
特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，于承航，邓方，樊欣宇，桂鹏，吕建耀，郝群，邱煌兵，谢炜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11