具备稳定直流电压输出的光伏MPPT控制器的制作方法

具备稳定直流电压输出的光伏mppt控制器
技术领域
1.本实用新型涉及光伏发电领域，具体为能输出稳定直流电压的光伏mppt控制器，尤其适合多组分布式光伏发电以稳定的直流电压给直流母线供电。


背景技术：

2.mppt控制器也就是“最大功率点跟踪”（maximum power point tracking）太阳能发电控制器。它能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(vi)，使系统以最大功率对外输出电量，也就是通过不断调整输出电压和电流的数值，实现电压和电流二者的乘积最大化。mppt的控制方法依据判断方法和准则的不同被分为开环和闭环mppt方法。开环的mppt控制方法主要有三种分别是：定电压跟踪法、短路电流比例系数法和插值计算法。闭环mppt方法主要有：扰动观察法和电导增量法两种。在上述mppt的控制方法中只有定电压跟踪法能够实现电压相对稳定，但是也未必能够达到直流负载直接使用和供电池充电所需的特定电压，特别是实践证明该办法是所有mppt控制办法中效率最低的一种，已经基本上被淘汰了。其它方法虽然输出功率相对而言效率大为提高，但是电压输出更不稳定，也就是忽高忽低。


技术实现要素：

3.为了在保证光伏组件实现最大功率输出的前提下得到一个相对稳定的直流电压，满足直接供直流负载使用或者给电池充电或者直供等压直流母线的需要，我们开发设计了这款可以直接提供稳定直流电压输出的新型mppt控制器。
4.本实用新型的技术方案为：一种具备稳定直流电压输出的光伏mppt控制器，包含电压采样电路、电流采样电路、驱动电路、电源电路和dsp控制电路，其输入端电连接光伏板组件，还嵌入了dcdc变换器电路，使得具有稳定直流电压的输出端。
5.如果光伏侧电压最大值大于输出端要求的电压，可考虑所述dcdc变换器电路设计为含有boost升压变换器电路和buck降压变换器电路。这种设计，只有当光伏侧电压最大值大于输出端要求的电压时，才会启动buck降压变换器电路工作，以保证稳定的输出电压，其它情况由boost升压变换器电路工作。
6.如果光伏侧电压最大值小于或等于输出端要求的电压，所述的dcdc变换器电路可考虑使用单一的boost升压变换器电路即可。
7.更具体地，所述boost升压变换器的外围电路中，主控制器采用ti公司生产的ms320f28335型数字信号处理器。
8.该控制器设计紧凑，体积小巧，重量轻，能量密度更大，易于系统集成，易于设备运输，易于现场安装，易于后期维护，降低安装成本；输入电压范围更宽，选型方便快捷，超宽的输入电压范围，可解决多个场合组件不宜匹配的难题，降低其他配件选材难度，提高光伏板的利用率；可多台并联，灵活扩容；采用模块化设计，各模块可独立运行，也可根据自身需要灵活并联，灵活扩容，易损件可快速更换，系统集成灵活度更高；减少用户配套储能电池
系统，由于无需电池也以稳定的运行，客户无需采购储能电池系统，无需考虑储能电池系统的存放空间，无需考虑电池系统带来的安全隐患，大大降低了建设成本，更经济，更效益，更安全；支持rs485通讯，监控模式灵活，具备远程控制功能，现场可无人值守。设备具有多重保护机制，发生故障时，自主切除保护，发出报警，适用于多个国家电网体质。
附图说明
9.附图1为本实用新型实施例二的工作原理图。
具体实施方式
10.实施例一：具备稳定直流电压输出的光伏mppt控制器，包含电压采样电路、电流采样电路、驱动电路、电源电路和dsp控制电路，还嵌入了dcdc变换器电路，具有稳定直流电压的输出端。所述dcdc变换器电路含有boost升压变换器电路和buck变换器电路。这种情况适合光伏侧的最大输出电压大于输出端的设定电压，而大多情况下是小于输出端的设定电压情况。只有当光伏侧电压最大值大于输出端要求的电压时，才会启动buck降压变换器电路工作，以保证稳定的输出电压。
11.实施例二：
12.如附图所示，与实施例一所不同的是所述dcdc变换器电路只是用boost型变换器电路，这种可适应光伏侧的最大输入电压仍然小于所设定的输出端电压，这种方式系统稳定。所述boost变换器的外围电路中，主控制器采用ti公司生产的tms320f28335型数字信号处理器。tms320f28335处理器具有高达150mhz的处理能力，同时具有6个dma通道支持adc以及多达18路的pwm信号输出。


技术特征：
1.一种具备稳定直流电压输出的光伏mppt控制器，包含电压采样电路、电流采样电路、驱动电路、电源电路和dsp控制电路，其输入端电连接光伏板组件，其特征在于还嵌入了dcdc变换器电路，使得具有稳定直流电压的输出端；所述dcdc变换器电路含有boost升压变换器电路和buck降压变换器电路；所述boost升压变换器电路的外围电路中，主控制器为ms320f28335型数字信号处理器。

技术总结
本实用新型为能输出稳定直流电压的光伏MPPT控制器，尤其适合多组分布式光伏发电以稳定的直流电压给直流母线供电。技术方案包含电压采样电路、电流采样电路、驱动电路、电源电路和DSP控制电路，还嵌入了DCDC变换器电路，使得具有稳定直流电压的输出端。该控制器使用全数字化智能MPPT跟踪算法，重量轻，能量密度更大，易于系统集成，易于后期维护，可解决多个场合组件不宜匹配的难题，更经济、安全；支持RS485通讯，监控模式灵活，具备远程控制功能。设备具有多重保护机制，发生故障时，自主切除保护，发出报警。出报警。出报警。


技术研发人员：张晓光
受保护的技术使用者：张晓光
技术研发日：2022.07.23
技术公布日：2022/12/13