本发明专利技术提供一种太阳能电池板最大功率点跟踪装置以及其应用的一种太阳能供电装置，包括一实时功率计算电路、一记忆功率发生电路、一比较电路和一复位电路，其中，所述实时功率计算电路，用以获得所述太阳能电池板当前的实时功率；所述记忆功率发生电路用以接收所述实时功率，以获得一记忆功率；所述比较电路比较实时功率和记忆功率；当检测到的实时功率处于下降状态时，改变控制信号的趋势；当检测到的实时功率持续上升时，所述太阳能供电装置维持正常工作；所述复位电路，与所述太阳能电池板连接，用以当检测到的实时功率下降后的一时间后，恢复所述控制信号，以保证所述太阳能供电装置工作于最大功率状态。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能供电系统，尤其涉及一种太阳能电池板的最大功率跟踪装置及其最大功率跟踪方法，以及应用其的太阳能供电装置和太阳能电池板阵列供电系统。
技术介绍
太阳能放电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、无噪音以及维护简单等特点显示出广阔的发展空间。但在实际应用中，由于太阳能电池板特性具有非线性特征，并且其输出受光照强度、环境温度和负载等情况影响，如图IA和图IB所示，在一定的光照强度和环境温度下，太阳能电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，太阳能电池的输出功率才达到最大值，这时太阳能电池的工作点就达到了输出功率-输出电压曲线的最高点，即最大功率点(Maximum Power Point，MPP)。因此，需要采用最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)控制电路来实时跟踪最大功率点MPP电压，来控制太阳能电池板的输出电压，进而提高利用效率。如图IC所示，以升压型拓扑接收为例，现有的一种太阳能电池板供电装置一般包括太阳能电池板101、太阳能电池板输出电压检测装置102、输出电流检测装置103、逻辑和驱动电路104、MPPT电路105，以及由晶体管105、电感107、输出二极管108和输出电容109 组成的升压电路。逻辑和驱动电路104接收MPPT电路105输出的控制信号，进而据此产生相应的驱动信号至晶体管105，从而晶体管105进行相应的开关动作，以在输出电容109侧输出一定的电压信号，以保证输出电压为最大功率点对应的输出电压值，也就保证了太阳能电池能够工作在最大功率状态。目前现有的太阳能电池板最大功率跟踪控制电路MPPT主要采用单片机或者DSP 等数字IC控制实现。数字控制结构较为复杂，电路占用面积大，成本也较高，不利于较小的便携式设备的应用场合；并且，对于大型的电池板阵列，需要大量的数据采集系统，不便于太阳能供电系统的升级、管理，同时，系统的冗余性相对也较差。现有的采用模拟控制方法实现的太阳能电池板最大功率跟踪控制芯片大多基于开路电压检测法，难以获得较高的太阳能电池板最大输出功率点跟踪精度，受光照、温度等环境因素的影响也较大，难以得到广泛的应用和推广。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新的最大功率点跟踪装置和跟踪方法。本专利技术通过实时检测当前输出功率，判断输出功率的变化趋势，进而改变控制信号来调节太阳能供电装置的输出电压。依据本专利技术的一种太阳能电池板最大功率点跟踪装置，应用于一太阳能供电装置，用以根据太阳能电池板的状态输出相应的控制信号至一逻辑和驱动电路，来控制所述太阳能供电装置工作于最大功率状态，包括一实时功率计算电路、一记忆功率发生电路、一比较电路和一复位电路，其中，所述实时功率计算电路，用以接收所述太阳能电池板的实时输出电压和输出电流，以获得所述太阳能电池板当前的实时功率；所述记忆功率发生电路，与所述实时功率计算电路连接，用以接收所述实时功率， 以在保持电平范围内获得一记忆功率；所述比较电路的第一输入端与所述实时功率计算电路连接，以接收所述实时功率，其第二输入端与所述记忆功率发生电路连接，以接收所述记忆功率，比较结果控制所述控制信号；所述复位电路，与所述太阳能电池板连接，其输出结果控制所述控制信号；当检测到的实时功率持续上升时，维持所述控制信号的趋势，所述太阳能供电装置维持正常工作；当检测到的实时功率处于下降状态时，改变所述控制信号的趋势；并且，在检测到的实时功率下降后的一定时间后，恢复所述控制信号。优选的，当检测到的实时功率持续上升时，控制信号维持不变；当检测到的实时功率下降时，翻转控制信号。优选的，所述实时功率计算电路为一乘法器，其第一输入端接收所述太阳能电池板的实时输出电压，其第二输入端接收所述太阳能电池板的实时输出电流，并在输出端输出所述实时功率。优选的，所述复位电路包括一迟滞比较器和一平均输出电压检测器；其中，所述平均输出电压检测器接收所述太阳能电池板的输出电压，并对其进行平均值运算，以获得一平均输出电压；所述迟滞比较器的第一输入端接收所述太阳能电池板的实时输出电压，第二输入端与所述平均输出电压检测器连接，用以接收所述平均输出电压；所述迟滞比较器具有一定值的迟滞门限；当所述太阳能电池板的实时输出电压与所述平均输出电压的差值大于所述迟滞门限后，复位所述太阳能供电装置。优选的，所述记忆功率发生电路和所述比较电路的工作频率大于所述太阳能供电装置的工作频率。优选的，所述记忆功率发生电路为一采样保持电路。进一步的，还包括一触发器，其置位端与所述比较电路的输出连接，复位端与所述复位电路的输出连接，用以根据所述比较电路和输出和所述复位电路的输出产生相应的控制信号，来控制所述太阳能供电装置；当检测到的实时功率持续上升时，维持所述控制信号的趋势；当检测到的实时功率下降时，改变所述控制信号的趋势。进一步的，还包括一高频电路，用以接收所述比较电路和输出和所述复位电路的输出，产生一具有固定的较高工作频率的控制信号；当检测到的实时功率持续上升时，所述控制信号的占空比持续增大；当检测到的实时功率下降时，控制信号的占空比持续减小。进一步的，所述变频电路包括第一恒流源、第二恒流源、第一开关电路、第二开关电路、一比较器、一反相器和一电容，所述电容的第一端分别与所述第一恒流源的第一端、第二恒流源的第一端和所述比较器的第一输入端连接，所述电容的第二端连接至地；所述比较器的第二输入端接收一参考锯齿波信号；所述第一恒流源的第二端通过所述第一开关电路连接至所述触发器的输出端；所述第二恒流源的第二端通过所述第二开关电路和所述反相器连接至所述触发器的输出端；当检测到的实时功率持续上升时，第一恒流源对电容进行充电，电容电压持续上升，所述比较器输出的控制信号的占空比持续增大；当检测到的实时功率下降时，电容处于放电状态，电容电压持续下降，所述比较器输出的控制信号的占空比持续减小。优选的，所述电容的充电和放电频率低于所述太阳能供电装置的工作频率。依据本专利技术的一种太阳能电池板最大功率跟踪方法，包括接收太阳能电池板当前的输出电压和输出电流，并得到实时功率；将实时功率与记忆功率进行比较，当实时功率上升时，维持控制信号的趋势；当实时功率下降时，改变控制信号的趋势，并检测太阳能电池板的实时输出电压和平均输出电压，当实时输出电压大于平均输出电压一定值后，恢复所述控制信号。依据本专利技术的另一种太阳能电池板最大功率跟踪方法包括接收太阳能电池板当前的输出电压和输出电流，并得到实时功率；将实时功率与记忆功率进行比较，当实时功率上升时，连续增大控制信号；当实时功率下降时，连续减小控制信号，并检测太阳能电池板的实时输出电压和平均输出电压，当实时输出电压大于平均输出电压一定值后，恢复所述控制信号。依据本专利技术的一种太阳能供电装置，包括以上所述的任一项太阳能电池板最大功率点跟踪装置，还包括一功率级电路和一逻辑和驱动电路，所述逻辑和驱动电路分别与所述功率级电路和所述太阳能电池板最大功率点跟踪装置连接，用以接收所述太阳能电池板最大功率点跟踪装置输出的控制信号，并据此产生相应的驱动信号；所述功率级电路分别与所述太阳能电池板和所述逻辑和驱动电路连接，用以接收所述驱动信号，以进行相应的开关本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种太阳能电池板最大功率点跟踪装置，应用于一太阳能供电装置，用以根据太阳能电池板的状态输出相应的控制信号至一逻辑和驱动电路，来控制所述太阳能供电装置工作于最大功率状态，其特征在于，包括一实时功率计算电路、一记忆功率发生电路、一比较电路和一复位电路，其中，所述实时功率计算电路，用以接收所述太阳能电池板的实时输出电压和输出电流，以获得所述太阳能电池板当前的实时功率；所述记忆功率发生电路，与所述实时功率计算电路连接，用以接收所述实时功率，以获得一记忆功率；所述比较电路的第一输入端与所述实时功率计算电路连接，以接收所述实时功率，其第二输入端与所述记忆功率发生电路连接，以接收所述记忆功率，比较结果控制所述控制信号；所述复位电路，与所述太阳能电池板连接，其输出结果控制所述控制信号；当检测到的实时功率持续上升时，维持所述控制信号的趋势，所述太阳能供电装置维持正常工作；当检测到的实时功率处于下降状态时，改变所述控制信号的趋势；并且，在检测到的实时功率下降后的一定时间后，恢复所述控制信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨，
申请(专利权)人：杭州矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。