[发明专利]一种多级吸收太阳能光伏电池电能的控制方法与控制器

权利要求书

1.一种多级吸收太阳能光伏电池电能控制器，其特征在于，一个太阳能光伏电池、 一个单片机、3级蓄电池、2个DC-DC升压充电电路、电压电流检测电路、继电器切换 电路、PWM光电耦合及脉冲输出电路组成；单片机的4个IO端口作为AD转换输入 端口，该4个IO端口分别检测太阳能光伏电池电压Uo、太阳能光伏电池的输出电流Io、 蓄电池BT2上电压、蓄电池BT3上电压；

单片机的2个IO端口产生2路PWM信号(PWM1，PWM2)，它们分别通过光电耦 合及脉冲输出电路控制2个DC-DC升压充电电路的开关管，用以对蓄电池BT2与BT3 进行升压充电，并进行MPPT；

单片机的2个IO端口连接到2个光电耦合器控制两个继电器J1、J2切换升压电路， 以实现在不同光照强度下，电功率能够从太阳能光伏电池到蓄电池的传送，有效吸收太 阳能光伏电池的电功率，或者由前级蓄电池到后级蓄电池的传送；

所述单片机为ATMega AVR系列单片机。

2.一种多级吸收太阳能光伏电池电能的控制方法，采用权利1所述的多级吸收太 阳能光伏电池电能控制器，其工作状态有：

状态1：当电路启动时，太阳能光伏电池应对蓄电池BT1进行持续充电，让其电 压达到2.7伏以上，使单片机开始工作，由单片机对太阳能光伏电池电压Uo、电流Io 及蓄电池BT2、蓄电池BT3的电压进行检测；

状态2：当蓄电池BT3亏电时，单片机启动PWM2输出，启动DC-DC升压充电 电路，尝试通过太阳能光伏电池对蓄电池BT3进行充电，同时监测太阳能光伏电池的 输出电功率变化，如果电功率增加，则进行MPPT控制，以找到最大功率输出点进行持 续充电；如果电功率没有增加，则认为太阳能光伏电池输出功率不够，不适合直接对蓄 电池BT3充电，转入状态3；

状态3：当蓄电池BT3亏电，查看蓄电池BT2是否亏电，如果蓄电池BT2不亏电， 则单片机启动继电器J2，并以最大脉宽启动PWM2通过蓄电池BT2向蓄电池BT3充电， 实现电功率从蓄电池BT2向蓄电池BT3传送，当蓄电池BT2亏电时，则进入状态4；

状态4：当蓄电池BT2亏电时，启动继电器J1，并启动PWM1输出，使D C-DC 升压充电电路工作，尝试通过太阳能光伏电池对蓄电池BT2进行充电，同时监测太阳 能光伏电池的输出电功率变化，如果电功率增加，则进行MPPT控制，以找到最大功率 输出点进行持续充电；如果电功率没有增加，则认为太阳能光伏电池输出功率不够，不 适合直接对蓄电池BT2充电，转入状态5；

状态5：此时太阳能光伏电池由于光照比较弱，输出电功率比较低，不能对蓄电池 BT2与BT3进行充电，直接对蓄电池BT1进行充电利用，以维持单片机等核心器件的 工作，当蓄电池BT2与BT3均持续亏电了规定的时间段，单片机发出警告信号，提示 使用市电充电，工作状态回到状态1。