[发明专利]一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统及方法，该系统包括太阳能电池、滤波电容C1、DC‑DC变换单元、开路电压采样单元、工作电压采样单元、MCU处理器、滤波电容C3及储能单元。采样测量获得太阳能电池的开路电压Uoc和输出电压Vpv；基于最大功率点处的电压Um约为0.8Uoc的近似比例关系进行控制，调整DC‑DC变换单元的占空比，改变太阳能电池的输出电压Vpv，使其工作在最大功率点附近；对太阳能电池前后两次的工作电压Vpv1和Vpv2进行比较；如果Vpv1和Vpv2的差值大于电压Q，则开路电压采样开关Q2断开，采样测量获得开路电压Uoc；调整DC‑DC变换单元的占空比，改变太阳能电池的输出电压。能够实现能量收集的最大化。

主权项

一种小功率穿戴式光伏系统的MPPT控制系统，其特征在于，该系统包括太阳能电池、滤波电容C1、DC‑DC变换单元、开路电压采样单元、工作电压采样单元、MCU处理器、滤波电容C3及储能单元；所述开路电压采样单元包括MOSFET开关管Q2、采样电阻R1和采样电阻R2；所述工作电压采样单元包括采样电阻R3和采样电阻R4；所述太阳能电池的正极与滤波电容C1的正极相连,C1的负极接地；滤波电容C1的正极与DC‑DC变换单元输入端正极相连，滤波电容C1的负极与DC‑DC变换单元输入端负极相连，滤波电容C3及储能单元依次并联于DC‑DC变换单元的输出端与地之间，储能单元的正极与滤波电容C3的正极连接，储能单元的负极接地；MOSFET开关管Q2的漏极与地相连，MOSFET开关管Q2的源极与太阳能电池板的负极连接，采样电阻R1的一端与太阳能电池板的正极连接，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，采样电阻R3的一端与太阳能电池板的正极连接，另一端与采样电阻R4相连，采样电阻R4的另一端接地；MCU处理器的输入端分别连接采样电阻R1与采样电阻R2的公共端和采样电阻R3与采样电阻R4的公共端，MCU处理器的输出端PWM1与DC‑DC变换单元的控制端连接，MCU处理器的输出端PWM2与开关管Q2的栅极连接；MCU处理器用于根据开路电压采样电路采集的太阳能电池的开路电压和工作电压采样电路采集的太阳能电池输出电压，按照最大功率点处的输出电压为0.8倍开路电压的近似原则，生成相应的控制信号控制开路电压采样电路和DC‑DC变换单元，实现对太阳能输出电压的控制。