[发明专利]一种光伏充电器控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种光伏充电器控制装置，其特征在于：包括一光伏电压采样单元，用于采样光伏极板的输出电压信号Upv；

 一输出电流采样单元，用于采样光伏充电器的输出电流信号Ibuck；

 一输出电压采样单元，用于采样光伏充电器的输出电压信号Ubuck；

 一MPPT单元，根据光伏充电器的输出电流信号Ibuck和输出电压信号Ubuck，利用最大功率跟踪技术对光伏极板进行最大功率跟踪，得到光伏极板最佳工作电压Upvref；

 一第一电压控制器，将所述MPPT单元的输出值与光伏电压采样电路的输出值Upv取差值，经第一PI控制器(PI_1)控制调节输出Iref1；

 一稳压控制给定单元，根据蓄电池的充电模式设置所述稳压控制给定单元的

输出值Ubref；

 一第二电压控制器，将所述稳压控制给定单元的输出值Upvref与输出电压采样单元的输出值Ubuck取差值，经第二PI控制器(PI_2)控制调节输出Iref2；

 一限幅控制单元，根据第一电压控制器的输出值Iref1与第二电压控制器的输出值Iref2的大小设置所述限幅控制单元的输出值；

 一电流控制器，将限幅控制单元的输出值与所述输出电流采样单元的输出值Ibuck取差值，经第三PI控制器(PI_3)控制调节输出驱动占空比给PWM发生器；

 一PWM发生器，用于产生PWM驱动信号驱动光伏充电器主电路的开关管工作；

所述光伏电压采样单元的输出端与所述第一电压控制器的反馈端连接；所述输出电流采样单元的输出端与所述MPPT单元的一输入端以及所述电流控制器的反馈端连接；所述输出电压采样单元的输出端与所述MPPT单元的另一输入端，所述稳压控制给定单元的输入端以及所述第二电压控制器的反馈端连接；所述MPPT单元的输出端与所述第一电压控制器的给定端连接；所述稳压控制给定单元的输出端与所述第二电压控制器的给定端连接；所述第一电压控制器的输出端与所述限幅控制单元的一输入端连接；所述第二电压控制器的输出端与所述限幅控制单元的另一输入端连接；所述限幅控制单元的输出端与所述电流控制器的给定端连接；所述电流控制器的输出端与所述PWM发生器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的光伏充电器控制装置，其特征在于：所述稳压控制给定单元用于判断得出蓄电池的充电模式；当蓄电池为均充状态时，所述稳压控制给定单元的输出值Upvref设置为均充电压值Vboost；当蓄电池为浮充状态时，所述稳压控制给定单元的输出值Upvref设置为均充电压值Vfloat。

3.根据权利要求1所述的光伏充电器控制装置，其特征在于：所述限幅控制单元选择第一电压控制器的输出值Iref1与第二电压控制器的输出值Iref2中的较小值作为电流控制器的给定值。

4.根据权利要求1所述的光伏充电器控制装置，其特征在于：所述光伏充电器的主拓扑为buck电路。

5.一种光伏充电器控制方法，其特征在于：采用一MPPT控制电压内环、一稳压控制电压内环与一电流控制外环，选取MPPT控制电压内环输出Iref1与稳压控制电压内环输出Iref2的较小值作为电流控制外环的给定Iref，光伏充电器的输出电流值Ibuck作为电流控制外环的反馈，电流控制外环输出驱动占空比给PWM发生器，PWM发生器产生PWM驱动信号驱动光伏充电器主电路的开关管的工作。

6.根据权利要求5所述的光伏充电器控制方法，其特征在于：所述MPPT控制电压内环是根据光伏充电器的输出电流信号Ibuck和输出电压值Ubuck，利用最大功率跟踪技术对光伏极板进行最大功率跟踪，得到光伏极板最佳工作电压Upvref，光伏极板最佳工作电压Upvref与采样光伏极板的输出电压值Upv取差值，经第一PI控制器(PI_1)控制调节输出Iref1。

7.根据权利要求5所述的光伏充电器控制方法，其特征在于：所述稳压控制电压内环是先通过采集蓄电池的电压，判断蓄电池的充电模式为均充模式还是为浮充模式，若蓄电池的充电模式为均充模式，则均充电压值Vboost作为稳压控制环的给定值Ubref，若蓄电池的充电模式为浮充模式，则均充电压值Vfloat作为稳压控制环的给定值Ubref，稳压控制环的给定值Ubref与光伏充电器的输出电压值Ubuck取差值，经第二PI控制器(PI_2)控制调节输出Iref2。

8.根据权利要求5所述的光伏充电器控制方法，其特征在于：所述电流控制外环选择Iref1与Iref2中的较小值作为电流控制外环的给定值Iref，电流控制外环的给定值Iref与光伏充电器的输出电流值Ibuck取差值，经第三PI控制器(PI_3)控制调节输出驱动占空比。