光伏充电系统及光电池电压的测量方法技术方案

本发明专利技术提供一种光伏充电系统及光电池电压的测量方法，本发明专利技术的光伏充电系统包括光电池、电流采样模块和至少一个蓄电池，光电池的负极分别与各蓄电池的负极连接，光电池的正极与电流采样模块连接，电流采样模块还分别与各蓄电池的正极连接；电流采样模块包括采样单元、补偿电路单元以及电流运放单元；采样单元、补偿电路单元和电流运放单元并联之后，分别与光电池的正极和蓄电池的正极连接；采样单元采集光电池对各蓄电池的充电电流；补偿电路单元对采样单元提供偏置补偿电源，以便电流运放单元对充电电流进行运放处理时，电流运放单元能够始终工作在线性放大区。采用本发明专利技术的技术方案，能够减小系统电流的测量误差，提高了系统的稳定性。

Photovoltaic charging system and method for measuring photovoltaic cell voltage

The present invention provides a method for measuring the photovoltaic charging system and light battery voltage, the invention of the photovoltaic battery, charging light current sampling module and at least one battery system, cathode light battery anode and the battery respectively connected with cathode current photocell sampling module is connected with the current sampling module, were also positive with the battery connection; module includes a sampling unit and a compensation circuit unit and a current amplifier unit after current sampling; sampling unit and a compensation circuit unit and a current amplifier unit in parallel, respectively and the photocell is respectively connected with the anode and battery; charging current sampling unit collects light on the battery battery unit provides a bias compensation circuit; the sampling unit for compensating power supply, current amplifier unit of op amp treatment on the charging current, current amplifier unit Enough to always work in linear amplification. By adopting the technical proposal of the invention, the measurement error of the current of the system can be reduced, and the stability of the system is improved.

【技术实现步骤摘要】
光伏充电系统及光电池电压的测量方法
本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种光伏充电系统及光电池电压的测量方法。
技术介绍
随着现代科技和经济的进步，能源越来越紧缺，而太阳能作为重要的绿色能源在许多领域得到了广泛的应用。目前的光伏充电系统中通常采用一个光电池(Photovoltaic，PV)对至少一个蓄电池进行充电，并当PV在对各蓄电池进行充电时，需要采集系统的充电电流，进而准确的掌握系统的充电电流信息，从而可以充分利用PV对各蓄电池充电。但是，现有技术的光伏充电系统中，系统充电电流在经过放大器对电流进行运放时，放大器会存在线性区和非线性区，而系统充电电流在放大器的非线性区进行运放时，会导致对系统电流的测量误差较大，影响系统的运行，降低了系统的稳定性。
技术实现思路
本专利技术提供一种光伏充电系统及光电池电压的测量方法，以解决房车等新型的家用娱乐工具的光伏充电系统MPPT控制器较多，导致光伏充电系统设计复杂，浪费了房车等新型的家用娱乐工具内部可利用空间，增加了房车等新型的家用娱乐工具的制作成本的问题。本专利技术提供一种光伏充电系统，包括光电池、电流采样模块和至少一个蓄电池，所述光电池的负极分别与各所述蓄电池的负极连接，所述光电池的正极与所述电流采样模块连接，所述电流采样模块还分别与各所述蓄电池的正极连接；所述电流采样模块包括采样单元、补偿电路单元以及电流运放单元；所述采样单元、所述补偿电路单元和所述电流运放单元并联之后，分别与所述光电池的正极和所述蓄电池的正极连接；所述采样单元，用于采集所述光电池对各所述蓄电池的充电电流；所述补偿电路单元，用于对所述采样单元提供偏置补偿电源，以便所述电流运放单元对所述充电电流进行运放处理时，所述电流运放单元能够始终工作在线性放大区。本专利技术还提供一种光电池电压测量方法，应用于如上所述的光伏充电系统，包括：在微控单元的充电切换死区内采集光电池的电压，得到光电池的测量电压；根据所述光电池的所述测量电压，获取所述光电池的电压的输出电压。本专利技术的光伏充电系统，通过在电流采样模块内设置补偿电路单元，形成负反馈回路，从而对电流运放单元提供电流偏置补偿，实现了电流运放单元在对电流进行运放时，可以始终工作在线性放大区。采用本专利技术的技术方案，能够在测量系统电流时，减小系统电流的测量误差，避免影响系统的运行，提高了系统的稳定性。本专利技术的PV的电压测量方法，通过在PV对蓄电池进行充电状态切换时的充电切换死区内对PV进行电压采样，实现了在不停止充电的情况下快速、准确的获取到PV的输出电压。采用本专利技术的技术方案，能够提高PV的发电转换率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术光伏充电系统一实施例的结构示意图；图2为本专利技术光伏充电系统另一实施例的结构示意图；图3为一个MCU53在一个充电周期内充电切换死区的示意图；图4为本专利技术光伏充电系统的电路图；图5为本专利技术PV电压的测量方法实施例的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术光伏充电系统一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的光伏充电系统，包括PV1、电流采样模块2和至少一个蓄电池，PV1的负极分别与各蓄电池的负极连接，PV1的正极与电流采样模块2连接，电流采样模块2还分别与各蓄电池的正极连接。其中电流采样模块2可以包括采样单元21、补偿电路单元22以及电流运放单元23。具体地，采样单元21、补偿电路单元22和电流运放单元23并联之后，分别与PV1的正极和各蓄电池的正极连接；采样单元21用于采集PV1对各蓄电池的充电电流；补偿电路单元22用于对采样单元21提供偏置补偿电源，以便电流运放单元23对充电电流进行运放处理时，电流运放单元23能够始终工作在线性放大区。需要说明的是，本专利技术实施例中的蓄电池为一个整体结构，实际应用中该蓄电池也可以由多个蓄电池单元串并联组成。例如，本实施例的光伏充电系统，具体以第一蓄电池3和第二蓄电池4两个蓄电池为例对本专利技术的技术方案进行描述。应当理解的是，尽管在本专利技术实施例中可能采用术语第一、第二等描述终端，但这些蓄电池不应限于这些术语，这些术语仅用来将蓄电池彼此区分开。例如在不脱离本专利技术实施例范围的情况下，第一蓄电池也可以被称为第二蓄电池，同理第二蓄电池也可以被称为第一蓄电池。如图1所示，PV1的负极分别与第一蓄电池3的负极连接，而PV1的正极通过采样单元21、补偿电路单元22和电流运放单元23并联后形成的电流采样模块2分别与第一蓄电池3的两个正极连接，从而可以形成完整的回路，由PV1对需要充电的蓄电池3进行充电。在一个具体的实现过程中，由于PV1输出的电流经过采样单元21时，由采样单元21采集PV1对第一蓄电池3的充电电流，由于此时采样单元21采集到的充电电流对于用户来说，不是很好利用该充电电流做一些计算或者评估等。因此需要将采集到的充电电流通过电流运放单元23进行放大，但由于电流运放单元23在工作时存在线性区和非线性区，而系统充电电流在放大器的非线性区进行运放时会导致对系统电流的测量误差较大。为了使电流运放单元23能够始终工作在线性区，可以通过补偿电路单元22从PV1获取电压，并对电流采样单元21提供偏置补偿电源，使采样单元21采集到的电流满足电流运放单元23的工作范围。例如，补偿电路单元22可以为一个恒流源电路，可以根据实际情况设定一个与PV1相对的负电压值，形成一个负反馈回路，使补偿电路单元22对能够对采样单元21提供偏置补偿电源。以便电流运放单元23对充电电流进行运放处理时，电流运放单元23能够始终工作在线性放大区，对系统充电电流的测量更准确。需要说明的是，本实施的光伏充电系统，具体以两个蓄电池为例对本专利技术的技术方案进行描述的，当蓄电池的数量为1个、3个或者3个以上时，其实现充电以及对系统充电电流的测量与上述实施例的实现原理一致，在此不再一一举例。第二蓄电池4在本实施的光伏充电系统中的连接关系以及作用等与第一蓄电池3相同，详细请参考上述所描述的内容，在此不再赘述。本实施例的光伏充电系统，通过在电流采样模块2内设置补偿电路单元22，形成负反馈回路，从而对采样单元21提供电流偏置补偿，实现了电流运放单元23在对电流进行运放时，可以始终工作在线性放大区。采用本实施例的技术方案，能够在测量系统电流时，减小系统电流的测量误差，避免影响系统的运行，提高了系统的稳定性。图2为本专利技术光伏充电系统另一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的光伏充电系统在图1所示实施例的基础上，进一步还包括与第一蓄电池3串接的第一防反充电控制模块5，第一防反充电控制模块5一端与对应的第一蓄电池3的正极连接，另一端与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏充电系统，包括光电池、电流采样模块和至少一个蓄电池，所述光电池的负极分别与各所述蓄电池的负极连接，所述光电池的正极与所述电流采样模块连接，所述电流采样模块还分别与各所述蓄电池的正极连接；其特征在于，所述电流采样模块包括采样单元、补偿电路单元以及电流运放单元；所述采样单元、所述补偿电路单元和所述电流运放单元并联之后，分别与所述光电池的正极和各所述蓄电池的正极连接；所述采样单元，用于采集所述光电池对各所述蓄电池的充电电流；所述补偿电路单元，用于对所述采样单元提供偏置补偿电源，以便所述电流运放单元对所述充电电流进行运放处理时，所述电流运放单元能够始终工作在线性放大区。

【技术特征摘要】
1.一种光伏充电系统，包括光电池、电流采样模块和至少一个蓄电池，所述光电池的负极分别与各所述蓄电池的负极连接，所述光电池的正极与所述电流采样模块连接，所述电流采样模块还分别与各所述蓄电池的正极连接；其特征在于，所述电流采样模块包括采样单元、补偿电路单元以及电流运放单元；所述采样单元、所述补偿电路单元和所述电流运放单元并联之后，分别与所述光电池的正极和各所述蓄电池的正极连接；所述采样单元，用于采集所述光电池对各所述蓄电池的充电电流；所述补偿电路单元，用于对所述采样单元提供偏置补偿电源，以便所述电流运放单元对所述充电电流进行运放处理时，所述电流运放单元能够始终工作在线性放大区。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与各所述蓄电池串接的防反充电控制模块，各所述防反充电控制模块一端与对应的所述蓄电池的正极连接，另一端通过所述电流采样模块与所述光电池的正极连接；各所述防反充电控制模块包括微控单元和充电功率管控制单元；所述微控单元，与所述充电功率管控制单元连接；所述充电功率管控制单元的输入端与所述电流采样模块连接，所述充电功率管控制单元的输出端与所述蓄电池的正极连接；所述微控单元，用于向所述充电功率管控制单元输出脉冲宽度调制信号，以驱动所述充电功率管控制单元导通或者断开，若所述充电功率管控制单元导通，所述光电池对各所述蓄电池充电；或者，若所述充电功率管控制单元断开，所述光电池对各所述蓄电池不充电。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，各所述防反充电控制模块还包括比较器；所述比较器的第一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙本新，吴银锋，
申请(专利权)人：北京汇能精电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11