一种MPPT算法及其硬件结构

摘要

本发明公开了一种MPPT算法及其硬件结构，步骤为：采样测量当前太阳能电池板开路电压和蓄电池电压；当太阳能电池开路电压大于蓄电池电压，开启追踪，主控单元输出PSMC1A、PSMC1B和PSMC2A；PSMC1A经过与逻辑电路输出PWM1，PSMC1B和PSMC2A经过与逻辑电路输出PWM2；PWM1和PWM2经过驱动电路单元分别输出PWMH和PWML；PWMH和PWML驱动同步整流单元扫描太阳能电池板的P-V曲线，通过比较电流采样单元实时采样输出电流，获得太阳能电池板最大功率点。本发明能够准确、迅速找到太阳能电池板的最大功率点，且不受光照、温度、阴影遮挡等环境因素限制，追踪速度快、效率高。

主权项

一种MPPT算法的硬件结构，其特征在于，包括太阳能电池板、输入滤波单元、主控单元、逻辑处理单元、驱动电路单元、同步整流单元、输出滤波单元、电流采样单元和蓄电池；所述输入滤波单元包括电容C1，所述同步整流单元包括场效应管Q1、场效应管Q2和肖特基二极管D1，所述输出滤波单元包括电感L1和电容C2，所述电流采样单元包括电阻R1，所述太阳能电池板的负极接地，所述太阳能电池板的正极与电容C1的正极连接，所述电容C1的负极接地，所述太阳能电池板的正极还与场效应管Q1的2脚连接，所述场效应管Q1的3脚与场效应管Q2的2脚连接，所述场效应管Q2的3脚接地，所述场效应管Q2的2脚与接地的肖特基二极管D1连接，所述场效应管Q2的2脚通过电感L1、电阻R1与蓄电池的正极连接，所述电感L1的另一端通过电容C2接地，所述蓄电池的负极接地；所述主控单元输出PSMC1A、PSMC1B和PSMC2A，所述PSMC1A经过逻辑处理单元处理成PWM1，所述PSMC1B和PSMC2A经过逻辑处理单元处理成PWM2，所述PWM1经过驱动电路单元输出PWMH，所述PWM2经过驱动电路单元输出PWML，所述PWMH与场效应管Q1的1脚连接，所述PWML与场效应管Q2的1脚连接；所述的MPPT算法，步骤如下：（1）采样测量获得当前太阳能电池板开路电压Vpv和蓄电池电压Vbat；（2）比较太阳能电池板开路电压Vpv和蓄电池电压Vbat的大小，如果当前太阳能电池板开路电压Vpv小于蓄电池电压Vbat，则返回步骤（1），如果当前太阳能电池的开路电压Vpv大于蓄电池电压Vbat，则进行步骤（3）；（3）开启追踪，主控单元输出一对频率为40KHZ互补的PWM:PSMC1A和PSMC1B，还输出一路频率为4KHZ PWM：PSMC2A；（4）PSMC1A经过与逻辑电路输出与PSMC1A同相位同幅度同频率的PWM1，PSMC1B和PSMC2A经过与逻辑电路输出与PSMC2A同相位同幅度同频率的PWM2；（5）PWM1和PWM2经过驱动电路单元分别输出同步整流单元中场效应管Q1和场效应管Q2的驱动波形PWMH和PWML；（6）驱动波形PWMH和PWML驱动同步整流单元扫描太阳能电池板的P‑V曲线，通过比较电流采样单元实时采样输出电流，获得太阳能电池板的最大功率点。