[发明专利]一种用于太阳能发电的MPPT模拟控制芯片

说明书

构造简单，成本低的一种基于扰动观察法的全模拟最大功率点跟踪MPPT芯片，包括样保持比较电路、逻辑判断电路和RC充电电路；采样保持比较电路由比较器、触发脉冲信号控制的开关和电容C1构成，比较器“+”输入端一路信号，比较器“－”输入端与电容C1和所述开关连接后接另一路信号，电容C1另一端接地；逻辑判断电路由一同或门和一DQ锁存器构成，同或门的一输入端与比较器的输出端连接，同或门的输出端与DQ锁存器的输入端连接；RC充电电路由5V电压源、一npn型三极管和二组RC支路构成，三极管的b极与逻辑判断电路的输出端连接，c极与5V电压源连接，e极与二组RC支路连接后接地，并经电容C2连接端输出。本发明用于太阳能光伏发电系统。

技术领域

本发明属于新能源发电领域，涉及太阳能发电的MPPT控制。本发明实现扰动观察法进行MPPT的全模拟化，是光伏发电的一种高性能、低成本的解决方案。

背景技术

随着石化能源的不断消耗和环境污染问题的日益严峻，人类对清洁可再生的新能源的需求不断增长。太阳能因为其分布广、易获取、清洁高效和可持续等特性成为新能源研究的热点。

太阳能电池板是太阳能转化为电能的媒介。电阳能电池板输出具有非线性，其P-V曲线呈单峰特性。为了最大程度的获取太阳能，需要太阳能电池板工作在最大功率点(MPP)。如今电路控制都有着成熟的模拟控制方案(如PI控制，峰值电流控制等)，而最大功率点追踪(MPPT)技术通常需要用数字控制器实现。因此导致光伏发电系统必须依赖数字控制。如果实现MPPT技术的模拟化，则整个系统可以做到纯模拟控制，从而大大降低系统成本。

如今也出现一些模拟的MPPT控制方案，但绝大部分需要用到模拟乘法器。模拟乘法器的价格昂贵，同样是制约成本控制的关键。因此高性能，更简化的用于太阳能发电的MPPT模拟设计很有意义。

发明内容

本发明目的是提供一种高性能且更加简化的太阳能发电的模拟MPPT控制芯片，所述芯片采用简单的电路结构实现MPPT，计算出最大功率点处的电压基准，并可以和现有的许多成熟的电路控制方案结合。为此，本发明提供了一种用于太阳能发电的MPPT模拟控制芯片。

本发明采用的技术方案其特殊之处征在于：

所述MPPT芯片由采样保持比较电路、逻辑判断电路、RC充电电路和相位延迟器组成；

所述采样保持比较电路由一比较器、一触发脉冲信号控制的开关和一电容C1构成，比较器的“+”输入端与输入信号一路连接，比较器的“－”输入端与所述电容C1和触发脉冲信号控制的开关连接后与输入信号另一路连接，电容C1另一端接地，所述比较器的输出端即所述采样保持比较电路的输出端；

所述逻辑判断电路由一同或门和一DQ锁存器构成，同或门的一输入端与所述比较器的输出端连接，同或门的输出端与DQ锁存器的输入端连接，DQ锁存器的输出端与所述同或门的另一输入端连接，DQ锁存器的输出端并且作为所述逻辑判断电路的输出端，所述相位延迟器一端与所述触发脉冲信号连接，相位延迟器另一端与DQ锁存器的控制端连接；

所述RC充电电路由5V电压源、一npn型三极管和电阻R1、电阻R2、电容C2组成的二组RC支路构成，所述三极管的b极与所述逻辑判断电路的输出端连接，三极管的c极与所述5V电压源连接，三级管的e极与所述电阻R1、电阻R2并接，所述电容C2跨接于电阻R1、电阻R2另一端，且电阻R2另一端接地，电阻R1与电容C2连接端为所述RC充电电路输出端，该输出端即所述芯片输出端。

本发明中所述触发脉冲信号由外部晶振电路提供。

本发明中所述5V电压源可以取自所述芯片的供电电压源。