[发明专利]光伏发电系统、光伏控制器及其最大功率点跟踪方法

权利要求书

1.一种光伏控制器，所述光伏控制器的输入正端和输入负端分别连接光伏电池板的正极和负极，所述光伏控制器的输出正端和输出负端分别连接电池的正极和负极；其特征在于，所述光伏控制器包括输入电容C1、电感L1、开关管、二极管D1、输出电容C2、电流采样电路、微处理器及脉宽调制驱动电路；

所述输入电容C1的第一端和所述电感L1的第一端的共接点作为所述光伏控制器的输入正端，所述输入电容C1的第二端作为所述光伏控制器的输入负端，所述电感L1的第二端与所述开关管的输入端共接于所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极与所述输出电容C2的第一端的共接点作为所述光伏控制器的输出正端，所述开关管的输出端与所述输入电容C1的第二端、所述输出电容C2的第二端以及所述电流采样电路的第一端共接于地，所述电流采样电路的第二端为所述光伏控制器的输出负端，所述电流采样电路的输出端连接所述微处理器的采样反馈端，所述微处理器的开关控制信号端连接所述脉宽调制驱动电路的输入端，所述脉宽调制驱动电路的输出端连接所述开关管的控制端；

所述电流采样电路对所述光伏控制器进行输出电流采样，并将所生成的电流采样信号输出至所述微处理器，所述微处理器根据所述电流采样信号获取所述光伏控制器的输出电流值，并对所述输出电流值与前一次所获取的输出电流值进行比较，且根据比较结果确定占空比调整趋势并相应地输出脉宽调制信号至所述脉宽调制驱动电路，所述脉宽调制驱动电路控制所述开关管按照所述脉宽调制信号所包含的占空比实现开关动作以调整所述光伏控制器的输出电流。

2.如权利要求1所述的光伏控制器，其特征在于，所述开关管为三极管、MOS管或者IGBT。

3.如权利要求2所述的光伏控制器，其特征在于，所述开关管为NMOS管Q1，NMOS管Q1的栅极、源极和漏极分别为所述开关管的控制端、输入端和输出端。

4.如权利要求1所述的光伏控制器，其特征在于，所述电流采样电路包括：

第一端和第二端分别为所述电流采样电路的第一端和第二端，对所述光伏控制器进行输出电流采样并生成相应的电压信号的采样电阻R1；以及

第一采样端和第二采样端分别连接所述采样电阻R1的第一端和第二端，对所述电压信号进行放大处理的采样放大电路。

5.如权利要求1所述的光伏控制器，其特征在于，所述电流采样电路包括：

第一端和第二端分别为所述电流采样电路的第一端和第二端，对所述光伏控制器进行输出电流采样并生成相应的电压信号的霍尔线性器件；以及

采样端连接所述霍尔线性器件的输出端，对所述电压信号进行放大处理的采样放大电路。

6.一种光伏发电系统，包括光伏电池板和电池，其特征在于，所述光伏发电系统还包括如权利要求1至5所述的光伏控制器。

7.一种基于权利要求1所述的光伏控制器的最大功率点跟踪方法，其特征在于，所述最大功率点跟踪方法包括以下步骤：

电流采样电路对所述光伏控制器进行输出电流采样，并将所生成的电流采样信号输出至微处理器；

所述微处理器根据所述电流采样信号获取所述光伏控制器的输出电流值；

所述微处理器对所述输出电流值与前一次所获取的输出电流值进行比较，根据比较结果确定占空比调整趋势并相应地输出脉宽调制信号；

脉宽调制驱动电路控制所述开关管按照所述脉宽调制信号所包含的占空比实现开关动作以调节所述光伏控制器的输出电流。

8.如权利要求7所述的最大功率点跟踪方法，其特征在于，所述根据比较结果确定占空比调整趋势并相应地输出脉宽调制信号的步骤具体为：

如果输出电流值大于前一次所获取的输出电流值，且微处理器所输出的当前脉宽调制信号所包含的占空比以递增比例大于前一次所输出的脉宽调制信号所包含的占空比时，则所述微处理器按照所述递增比例增大所述当前脉宽调制信号所包含的占空比，并输出包含增大后的占空比的脉宽调制信号；

如果输出电流值小于前一次所获取的输出电流值，且所述微处理器所输出的当前脉宽调制信号所包含的占空比以递增比例大于前一次所输出的脉宽调制信号所包含的占空比时，则所述微处理器按照预设递减比例减小所述当前脉宽调制信号所包含的占空比，并输出包含减小后的占空比的脉宽调制信号；

如果输出电流值大于前一次所获取的输出电流值，且所述微处理器所输出的当前脉宽调制信号所包含的占空比以递减比例小于前一次所输出的脉宽调制信号所包含的占空比时，则所述微处理器按照所述递减比例减小当前脉宽调制信号所包含的占空比，并输出包含减小后的占空比的脉宽调制信号；

如果输出电流值小于前一次所获取的输出电流值，且所述微处理器所输出的当前脉宽调制信号所包含的占空比以递减比例小于前一次所输出的脉宽调制信号所包含的占空比时，则所述微处理器按照预设递增比例增大当前脉宽调制信号所包含的占空比，并输出包含增大后的占空比的脉宽调制信号。