基于动态拓扑结构的光伏最大能量收集装置及其方法

摘要

本发明公开了一种基于动态拓扑结构的光伏最大能量收集装置，该装置设置在光伏阵列与蓄电池之间，用于实现光伏阵列与蓄电池之间的最大能量收集，包括BOOST/BUCK能量变换模块、微处理控制器模块、切换开关模块和系统参数采集开关模块；本装置所采用的基于动态拓扑结构的光伏最大能量收集方法充分利用以微控制器为核心的可变BUCK/BOOST拓扑结构框架，较好地提高了蓄电池的电荷收集能力，实现了光伏阵列在光照、温度等复杂气候下的最大能量收集，同时采用廉价单片机芯片的系统有利于降低弱光使用条件下的系统成本，同时，本发明还公开了一种基于动态拓扑结构的光伏最大能量收集方法。

主权项

基于动态拓扑结构的光伏最大能量收集装置，设置在光伏阵列(1)与蓄电池(6)之间，用于实现光伏阵列(1)与蓄电池(6)之间的最大能量收集，其特征在于：所述装置包括BOOST/BUCK能量变换模块(2)、微处理控制器模块(3)、切换开关模块(4)、蓄电池参数测试开关(5)和光伏阵列参数测试开关(K1)；所述BOOST/BUCK能量变换模块(2)包括BOOST模块(21)与BUCK模块(22)，所述BOOST模块(21)与BUCK模块(22)的输入端通过切换开关模块(4)分别与光伏阵列(1)的输出端口相联接，所述BOOST模块(21)与BUCK模块(22)的输出端通过蓄电池参数测试开关(5)与蓄电池(6)的输入端相联接；所述微处理控制器模块(3)包括PWM控制模块I(31)和PWM控制模块II(32)，所述PWM控制模块I(31)和PWM控制模块II(32)分别接入BOOST模块(21)与BUCK模块(22)中，实现脉宽调制；所述光伏阵列参数测试开关(K1)一端接光伏阵列的输出端口，另一端通过第一电阻(R1)接地；所述蓄电池参数测试开关(5)包括第一开关(K3‑1)和第二开关(K3‑2)，第一开关(K3‑1)的一端接BOOST/BUCK能量转换模块的输出端，另一端通过第二电阻(R2)接地，第二开关(K3‑2)的一端接BOOST/BUCK能量转换模块的输出端，另一端与蓄电池(6)的输入端连接；所述微处理控制器模块还包括4个模数转换通道ADC0～3，其中，所述ADC0通道与光伏阵列的输出端口连接，用于采集光伏阵列的开路电压，所述ADC1通道接在光伏阵列参数测试开关(K1)和第一电阻(R1)之间，用于采集光伏阵列的短路输出电流参数，所述ADC2通道接在蓄电池参数测试开关(5)的第二开关(K3‑2)的输出端与蓄电池(6)的输入端之间，用于采集蓄电池(6) 的开路电压，所述ADC3通道接在蓄电池参数测试开关(5)的第一开关(K3‑1)和第二电阻(R2)之间，用于采集蓄电池(6)的短路电流。