[发明专利]一种基于MPPT控制的蓄电池充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池充电技术，尤其是一种基于MPPT控制的蓄电池充电控制方法。

背景技术

光伏发电作为清洁能源发电的重要一支，近年来呈现蓬勃的发展趋势。由于太阳能电池的工作原理特性——在系统的外界环境(温度，日照，角度等)条件下，不同的阵列输出电压可以得到不同的输出功率，为了尽可能的输出电能，光伏系统必须对系统进行最大功率跟踪（MPPT，Maximum Power Point Tracking）控制。

对蓄电池充电时，人们总是希望快速充满而又不损坏蓄电池。而现有对蓄电池的充电控制方式，主要分为电压环充电方式和电流环充电方式，这两种方式对蓄电池或多少有损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于MPPT控制的蓄电池充电控制方法，

本发明采用如下技术方案实现：一种基于MPPT控制的蓄电池充电控制方法，其包括步骤：

通过采集蓄电池的电压，由中央控制单元判断蓄电池的充电状态；

在不同充电状态下，由中央控制单元选择充电控制器中的MPPT控制环、电流控制环及电压控制环至少其中之一计算获得充电控制结果；

由中央控制单元根据充电控制器的充电控制结果，在不同充电状态下发出相应占空比的PWM信号，通过DC-DC变换器来调节不同充电阶段的充电电流或充电电压实现对蓄电池进行充电。

其中，蓄电池的电压低于放电阀值V_CHGENB时，中央控制单元设定电流控制环的参考电流值I_ref等于涓流电流I_TC，电流控制环通过PI调节，将PI调节的计算结果作为充电控制结果送给中央控制单元。

其中，当蓄电池的电压达到放电阀值V_CHGENB时，中央控制单元选择MPPT控制环和电流控制环控制充电，由MPPT控制环计算获得当前最大功率点的电压值送给中央控制单元，由中央控制单元设定电流控制环的参考电流值I_ref等于快速充电电流I_BULK，电流控制环通过PI调节输出调节结果，且MPPT控制环和电流控制环的输出结果作为充电控制结果送给中央控制单元。

其中，当蓄电池电压达到过充电压U_OC的0.95倍时，中央控制单元选择电压控制环和电流控制环控制充电，中央控制单元分别设定电压控制环的参考电压值U_ref等于过充电压U_OC、电流控制环的参考电流值I_ref等于快速充电电流I_BULK。

其中，电压控制环是由参考电压U_ref与蓄电池的充电电压Vb进行控制，避免蓄电池组的充电电压超过U_ref，电压控制环的计算结果送给电流控制环，而电流控制环以电压控制环的计算结果及蓄电池的充电电流Ib为控制条件，电流控制环输出充电控制结果至中央处理单元。

其中，当蓄电池电压达到过充电压U_OC时，中央控制单元设定电压控制环的电压参考值U_ref等于浮充电压U_FLOAT，由电压控制环和电流控制环计算充电控制结果传送给中央控制单元。

其中，中央控制单元为DSP芯片。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明采用基于TMS320F28016上实现的中央控制单元，由中央控制单元根据在不同充电状态下发出不同占空比的PWM信号来控制蓄电池充电，实现了充电智能化，有利于提高蓄电池的使用寿命。并且，中央控制单元具有丰富的外设及快速的数据处理能力，极大地减少了硬件的外围器件，从而简化了充电控制电路结构，有利于降低控制难度及实现成本。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是蓄电池充电过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的说明。

本发明通过采集蓄电池的电压由中央控制单元判断蓄电池的充电状态，在不同充电状态下由中央控制单元选择充电控制器中的MPPT控制环、电流控制环及电压控制环至少其中之一参与计算，计算获得充电控制结果，由中央控制单元根据充电控制器的充电控制结果，在不同充电状态下发出不同占空比的PWM信号，通过DC-DC变换器来调节不同充电阶段的充电电流或充电电压以实现对蓄电池进行充电。