[发明专利]太阳电池伏安特性控制电路

摘要

本发明提供了一种太阳电池伏安特性控制电路，基于补偿电源和快变数控负载，实现太阳电池阵的IV特性曲线工作点的精确控制和快速扫描。通过本发明，能够对负载电阻进行精确控制，能够采用可跟随电流变化的补偿电源，能够抵消回路总电阻的电压降，从而使数字控制的负载电阻值与电池阵I‑V曲线上的工作点有简单的函数关系，并给出分段扫描I‑V曲线的数字量计算方案。另外，使得场效应管模拟的阻值在数字量的控制下快速扫描设定区间，进而控制电池阵的电压‑电流，由高速同步采集器实现电压和电流的同时采集，获得I‑V曲线上的工作点。

主权项

1.一种太阳电池伏安特性控制电路，用于实现太阳电池阵的IV特性曲线工作点的精确控制和快速扫描，其特征在于，由所述太阳电池阵、负载电阻、电流分流器电阻、引线电阻、补偿电源组成并串联成一个回路，并且在所述太阳电池阵的两端并联有一个差分脉冲分压器，其中，在所述补偿电源与所述电流分流器电阻之间设置接地电位参考点；所述负载电阻是由数字量控制的场效应管并且由数控负载电路实现；所述太阳电池阵有4条导线，一对正负极导线用于导通整个回路的电流，而另一对正负极导线连接至所述差分脉冲分压器；所述太阳电池阵的伏安特性曲线是以太阳电池两端电压和整个回路电流为坐标点在电流‑电压直角坐标系中的点连成的曲线，随所述负载电阻变化，伏安特性变化公式如下：Vc+V3＝Ic(R4+Ron+R5+R1)，其中，Vc为所述太阳电池阵两端的电压，Ic为所述太阳电池阵的电流并作为整个回路电流，V3为所述补偿电源的输出电压，R1为所述电流分流器电阻，R4为所述负载电阻的设定值，Ron为所述负载电阻的全导通电阻值，R5为所述引线电阻；所述补偿电源是脉冲受控电压源，其输出电压跟随整个回路电流而变化，用以补偿所述回路电流在所述负载电阻的全导通电阻、所述引线电阻、所述电流分流器电阻上的电压降，所述补偿电源的负极性输出端用作回路的接地电位参考点；当所述补偿电源的输出电压V3＝Ic(Ron+R5+R1)时，所述太阳电池阵的伏安特性变化公式简化为Vc＝IcR4，从而仅通过所述负载电阻的设定值来确定所述太阳电池阵的伏安特性曲线的工作点(Ic，Vc)的位置。