一种太阳能MPPT降压装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能MPPT降压装置，所述装置包括：包括：太阳能电池板、储能模块、锁压模块、降压模块、滤波模块、负载。本装置具有以下优点：体积小，便于安装，且生产难度低，串联数量少，从而大大提高了系统的稳定性及生产效率，能使太阳能电池板的工作电压保持在恒定范围内，太阳能电池板工作在最大功率点附近，能有效地提高太阳能板的输出效率85％以上，大大降低静态功耗。大降低静态功耗。大降低静态功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能MPPT降压装置


[0001]本专利技术涉及太阳能领域，尤其涉及一种太阳能MPPT降压装置。

技术介绍

[0002]如图1所示，现有MPPT控制器一般由PWM控制器，MCU最大功率追踪器，MCU最大功率追踪器，PWM控制器三部分构成。这种设计结构比较复杂，体积较大，因此难以应用在一般的低功率太阳能便携式产品上。
[0003]另外，由于现有的用电设备多样化，为了兼容更高电压的用电设备，一般太阳能系统设计电压都大于12V，因此这类系统就需要一个微型的MPPT模块来将其电压降低到5V来给手机内设备供电，如果没有MPPT降压，太阳能的电压被直接拉低到5V左右，输出效率大大降低。

技术实现思路

[0004]为了实现结构简单、体积小且便于安装，同时能锁定太阳能板的输出电压，让太阳能板输出功率在最大功率点附近的降压装置，本专利技术提供了一种太阳能MPPT降压装置，所述装置包括：太阳能电池板、储能模块、锁压模块、降压模块、滤波模块、负载；
[0005]储能模块，连接在太阳能电池板的输出与地电位之间，用于接收太阳能电池板的充电；
[0006]锁压模块包括稳压二极管和NMOS管，所述稳压二极管的阴极连接太阳能电池板的输出端，阳极连接NMOS管的栅极，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极连接降压模块的反馈输入端和电感，用于发送控制信号控制降压模块的通断；
[0007]降压模块，连接在太阳能电池板的输出端与负载之间，用于接收锁压模块发送的控制信号，当接收到锁压模块发送的开启信号时，开启降压，向负载输出电能；当接收到锁压模块发送的关闭信号时，关闭降压，太阳能电池板向储能模块充电；
[0008]所述滤波模块，并联在负载两端，用于滤波；
[0009]所述储能模块为电容；
[0010]所述NMOS管的导通电压为Um,当所述太阳能电池板Vs减去稳压二极管Vd2的值大于Um时，降压模块开始工作，所述太阳能电池板和储能模块一起通过降压模块向负载提供电能；
[0011]当所述太阳能电池板Vs减去稳压二极管Vd2的值小于Um时，降压模块停止工作。
[0012]进一步的，所述滤波模块为电容。
[0013]进一步的，所述降压模块为采用TD1583芯片实现的MPPT控制电路。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0015]本专利技术提供的太阳能MPPT降压装置，体积小，便于安装，且生产难度低，串联数量少，从而大大提高了系统的稳定性及生产效率，能使太阳能电池板的工作电压保持在恒定范围内，太阳能电池板工作在最大功率点附近，能有效地提高太阳能板的输出效率85％以
上，大大降低静态功耗。
附图说明
[0016]图1为现有的MPPT控制器示意图；
[0017]图2为本专利技术提供的一种太阳能MPPT降压装置示意图；
[0018]图3所示的太阳能输出伏安特性曲线；
[0019]图4为本专利技术提供的一种太阳能MPPT降压装置电路图；
[0020]图5为本专利技术提供的一种太阳能MPPT降压装置的降压芯片工作脉冲和电压示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]图1为现有的MPPT控制器示意图。现有MPPT控制器一般由PWM控制器，DC/DC变换器，MCU最大功率追踪器三部分构成，MCU通过采样太阳能输出电压和电流来捕捉对比不同输出电压下太阳能板输出功率，并对比计算得出最佳工作电压，并通过调节PWM脉宽来调节太阳能板工作电压，从而使太阳能板输出功率保持最大。
[0023]图2为本专利技术提供的一种太阳能MPPT降压装置示意图。
[0024]所述装置包括：太阳能电池板、储能模块、锁压模块、降压模块、滤波模块、负载；
[0025]储能模块，连接在太阳能电池板的输出与地电位之间，用于接收太阳能电池板的充电；
[0026]锁压模块包括稳压二极管和NMOS管，所述稳压二极管的阴极连接太阳能电池板的输出端，阳极连接NMOS管的栅极，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极连接降压模块的反馈输入端和电感，用于发送控制信号控制降压模块的通断，以使太阳能电池板的工作电压保持在恒定范围内，太阳能电池板工作在最大功率点附近；
[0027]降压模块，连接在太阳能电池板的输出端与负载之间，用于接收锁压模块发送的控制信号，当接收到锁压模块发送的开启信号时，开启降压，向负载输出电能；当接收到锁压模块发送的关闭信号时，关闭降压，太阳能电池板向储能模块充电；
[0028]进一步的，滤波模块并联在负载两端，用于滤波；
[0029]进一步的，储能模块为电容；
[0030]进一步的，所述NMOS管的导通电压为Um,当所述太阳能电池板Vs减去稳压二极管Vd2的值大于Um时，降压模块开始工作，所述太阳能电池板和储能模板一起通过降压模块向负载提供电能；
[0031]当所述太阳能电池板Vs减去稳压二极管Vd2的值小于Um时，降压模块停止工作。
[0032]进一步的，滤波模块为电容。
[0033]进一步的，降压模块为采用TD1583芯片实现的MPPT控制电路。
[0034]如说明书附图3所示的太阳能输出伏安特性曲线，太阳能输出功率和太阳能工作电压曲线为一条抛物线，输出电压过高和过低，太阳能输出功率都不理想，只有当输出电压
在Vmppt点时，太阳能输出功率才能达到最佳。同时太阳能输出电压是可以通过负载电流大小来进行调节的，当负载电流大于Imppt时，太阳能电池输出电压将被拉低，Vout小于Vmppt，输出功率偏离最大输出功率点，当负载电流小于Imppt时候，太阳能输出电压提升，Vout大于Vmppt，输出功率也偏离最大输出功率点。
[0035]图4为本专利技术提供的一种太阳能MPPT降压装置电路图。
[0036]降压装置包括：太阳能电池板、储能模块、锁压模块、降压模块、滤波模块、负载。太阳能Vmppt为19.5V，考虑75℃太阳能板压降有18％左右，Vs工作点设计到16V左右。储能模块为储能器。
[0037]C10为电容，优选的，C10为电解电容，起到输入蓄能作用。
[0038]L1，U1，D1，R6，R7，R8，R30组合为降压模块(其中U1为降压芯片)，起到将高电压电能降压为低电压电能的作用。L1为电感，D1为二极管。
[0039]优选的，降压模块采用非隔离降压IC(集成电路)实现。其主要工作原理：通过检测Vfb反馈电压来调节U1的SW脚位的导通占空比，从而来实现稳定输出电压Vo。优选的，本实施例设定Vo为5.2V。
[0040]优选的，U1选择TD1583降压芯片。
[0041]优选的，C3为电容，起到滤波的作用，优选的C3为电解电容。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能MPPT降压装置，其特征在于，所述装置包括：太阳能电池板、储能模块、锁压模块、降压模块、滤波模块、负载；所述储能模块，连接在太阳能电池板的输出与地电位之间，用于接收太阳能电池板的充电；所述锁压模块包括稳压二极管和NMOS管，所述稳压二极管的阴极连接太阳能电池板的输出端，阳极连接NMOS管的栅极，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极连接降压模块的反馈输入端和电感，用于发送控制信号控制降压模块的通断；所述降压模块，连接在太阳能电池板的输出端与负载之间，用于接收锁压模块发送的控制信号，当接收到锁压模块发送的开启信号时，开启降压，向负载输出电能；当接收到锁压模块发送的关闭信号时，关闭降压，太阳能电池板向储能模块充电；所述滤波模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱旭东，桂裕鹏，
申请(专利权)人：湖北美格新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：