[发明专利]一种光伏磁加热控制器控制系统

摘要

本发明提供了一种光伏磁加热控制器控制系统，其包括采样电路、光伏组件、Buck变换电路、谐振加热电路，所述采样电路采集光伏组件的输出电压Upv与Buck变换电路的输出U_Buck输入至MPPT控制器，得到电压差值ΔU，将电压差值ΔU输入至一第一PI控制器得到Iref，所述Iref与Ipv输入至一加法器得到电流差值，并将所述电流差值输入至一第二PI控制器，并将输出至输入至一第一PWM生成模块，所述PWM生成模块输出PWM波至所述Buck变换电路；所述Buck变换电路输出端连接所述谐振加热电路，所述谐振加热电路通过一第二PWM生成模块控制。本发明提供的光伏磁加热控制器控制系统实现了光伏组件直接加热水的功能，采用电磁加热技术工作安全可靠、节能环保。

主权项

1.一种光伏磁加热控制器控制系统，其特征在于，包括采样电路、光伏组件、Buck变换电路、谐振加热电路，所述采样电路采集光伏组件的输出电压Upv、输出电流Ipv以及Buck变换电路的输出UBuck，所述采样电路将光伏组件的输出电压Upv与Buck变换电路的输出UBuck输入至MPPT控制器，得到电压差值ΔU，将电压差值ΔU输入至一第一PI控制器得到Iref，所述Iref与Ipv输入至一加法器得到电流差值，并将所述电流差值输入至一第二PI控制器，并将所述第二PI控制器的输出输入至一第一PWM生成模块，所述PWM生成模块输出PWM波至所述Buck变换电路；所述Buck变换电路输出端连接所述谐振加热电路，所述谐振加热电路通过一第二PWM生成模块控制；所述谐振加热电路包括IGBT开关管S2、谐振加热线圈和谐振电容C3，其中谐振加热线圈等效为电感L2和负载电阻；所述光伏磁加热控制器控制系统工作方法包括以下步骤：S1：所述光伏组件将太阳能转换为电能，通过所述Buck变换电路为谐振加热电路供电；S2：当所述光伏组件所转换的能量不能满足最大加热功率时，所述Buck变换电路工作在MPPT模式；S3：当所述光伏组件所转化的能量过多时，所述Buck变换电路工作在输出限压状态，所述谐振加热电路采用第二PWM生成模块输出固定占空比的PWM波至所述IGBT开关管，使所述IGBT开关管在电压最低点开通，保证谐振工作稳定；所述谐振加热电路的控制过程为：S1：开关管S2零电压导通时，直流母线电压直接加载到负载电阻R和电感L2两端，给水加热，电容C3两端电压为0无电流流过；S2：开关管S2关断，电感L2、电容C3和负载电阻R构成谐振电路，电流保持正向不变，电感向电容充电并消耗能量在电阻上；当电流减小到零时,电路反向，电容C3对电感L2放电并消耗能量在电阻上；当电容C3两端电压为零时，电流保持反向不变，电感对电容方向充电；S3：当电感对电容的反向充电电流为零时，开关管S2导通；S4：重复步骤S1至S3过程实现电磁加热功能。