專利名稱：太陽(yáng)能充電系統(tǒng)、最大功率點(diǎn)跟蹤裝置及其取電模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)、最大功率點(diǎn) 跟蹤裝置及其取電模塊。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展能源問題已經(jīng)變得越來越重要，特別是不可再生能源的不斷 減少導(dǎo)致的能源危機(jī)的加聚，這就使開發(fā)新能源成了目前的主要任務(wù)，太陽(yáng)能作為一種新 能源，具有取之不盡、用之不竭以及無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是未來解決能源問題的重要途徑之一。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是通過太陽(yáng)能光伏板陣列將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能的一種方式， 在圖1示出的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的邏輯圖中，該太陽(yáng)能充電系統(tǒng)包括MPPT(MaXimum Power Point Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)裝置100和太陽(yáng)能光伏板陣列200，其中，MPPT裝置100 包括取電模塊110、輔助電源120、主控模塊130、繼電器140和BUCK電路150。主控模塊 130根據(jù)太陽(yáng)能光伏板陣列200輸出的電壓和電流找到最大功率點(diǎn)，并根據(jù)該最大功率點(diǎn) 控制繼電器140和BUCK電路150以使太陽(yáng)能光伏板陣列200向蓄電池輸出最大功率點(diǎn)電 壓，再為負(fù)載供電。取電模塊110從太陽(yáng)能光伏板陣列200取電并輸出至輔助電源120，輔 助電源120為主控模塊130、繼電器140、BUCK電路150供電。由圖2示出的不同光強(qiáng)下，功率與電壓的曲線圖可得知，在低于最大功率點(diǎn)電壓 時(shí)，太陽(yáng)能光伏板陣列輸出電壓的特性很軟，即，電壓變化較大但功率變化較小。在光照較 弱時(shí)，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率較低，當(dāng)輔助電源的功率略大于太陽(yáng)能光伏板陣列的 輸出功率時(shí)，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓就跌落很多。結(jié)合圖1和圖2，由于太陽(yáng)能光伏 板陣列200的輸出特性很軟，所以，取電模塊110的取電變成為一個(gè)難題，當(dāng)太陽(yáng)能光伏板 陣列的輸出電壓達(dá)到輔助電源120的開啟電壓時(shí)，輔助電源120瞬間抽取其自身工作所需 的功率，此時(shí)，太陽(yáng)能光伏板陣列200的輸出電壓就會(huì)跌落，當(dāng)?shù)涞捷o助電源120開啟電 壓以下時(shí)，輔助電源120就會(huì)關(guān)閉，隨著太陽(yáng)能光伏板陣列200的輸出功率逐漸上升，輔助 電源120會(huì)重新打開，太陽(yáng)能光伏板陣列200的輸出電壓又會(huì)跌落，輔助電源120又會(huì)重新 關(guān)閉。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通常要這樣反復(fù)振蕩10分鐘，太陽(yáng)能光伏板陣列200的輸出功率才能維 持輔助電源120的正常工作。但輔助電源120如此反復(fù)的開關(guān)，很容易損壞主控模塊130、 繼電器140、BUCK電路中的開關(guān)管等器件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述輔助電源頻繁開關(guān)易損壞器 件的缺陷，提供一種最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，能避免輔助電源重復(fù)開關(guān)，進(jìn)而保護(hù) 器件。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取 電模塊，用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源，所述取電模塊包括假負(fù)載單元，所述假負(fù)載單元的功率大于輔助電源的開啟功率；
判斷單元，用于判斷太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓是否高于輔助電源的開啟電 壓，并向第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元輸出判斷結(jié)果；第一驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述判斷單元，用于在所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列 的輸出電壓不高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)假負(fù)載單元；第二驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述判斷單元，用于在所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列 的輸出電壓高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)輔助電源。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述假負(fù)載單元包括功率電 阻組件。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述判斷單元包括比較器和 用于輸出輔助電源開啟電壓的基準(zhǔn)子單元，其中，所述比較器的反相輸入端連接太陽(yáng)能光 伏板陣列的輸出端，所述比較器的同相輸入端連接所述基準(zhǔn)單元，所述比較器的輸出端即 為所述判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述判斷單元包括第一可控 開關(guān)管、穩(wěn)壓二極管、第一分壓組件、第二分壓組件和上拉電阻組件，其中，第一分壓組件的 第一端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極，第一分壓組件的第二端連接穩(wěn)壓二極管的負(fù) 極，穩(wěn)壓二極管的正極連接第二分壓組件的第一端，第二分壓組件的第二端連接太陽(yáng)能光 伏板陣列的輸出端負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正極還連接第一可控開關(guān)管的第一端，第一可控開 關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，第一可控開關(guān)管的第三端連接上拉電 阻組件的第一端，上拉電阻組件的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極，第一可控 開關(guān)管的第三端即為所述判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括第二 可控開關(guān)管和第三可控開關(guān)管，所述第二可控開關(guān)管的第一端連接所述判斷單元的輸出 端，所述第二可控開關(guān)管的第二端連接所述第三可控開關(guān)管的第一端，所述第三可控開關(guān) 管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，所述第三可控開關(guān)管的第三端與所述第 二可控開關(guān)管的第三端一并連接所述假負(fù)載單元的第一端，所述假負(fù)載單元的第二端連接 太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一 繼電器，所述第一繼電器線圈連接在所述判斷單元的輸出端和地之間，所述第一繼電器開 關(guān)的第一端連接所述假負(fù)載單元的第一端，所述第一繼電器開關(guān)的第二端連接太陽(yáng)能光伏 板陣列的輸出端負(fù)極，所述假負(fù)載單元的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括第四 可控開關(guān)管和第五可控開關(guān)管，所述第四可控開關(guān)管的第一端連接所述判斷單元的輸出 端，所述第四可控開關(guān)管的第二端連接所述第五可控開關(guān)管的第一端，所述第五可控開關(guān) 管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，所述第五可控開關(guān)管的第三端與所述第 四可控開關(guān)管的第三端一并連接所述輔助電源的供電端。在本發(fā)明所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊中，所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二 繼電器，所述第二繼電器線圈連接在所述判斷單元的輸出端和地之間，所述第二繼電器開 關(guān)的第一端連接所述輔助電源的供電端，所述第二繼電器開關(guān)的第二端連接太陽(yáng)能光伏板 陣列的輸出端負(fù)極。
本發(fā)明還構(gòu)造一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置，包括輔助電源，及用 于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源的取電模塊，所述取電模塊為上述任一種所 述的取電模塊。本發(fā)明還構(gòu)造一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能光伏板陣列和最大功率點(diǎn)跟蹤裝 置，該最大功率點(diǎn)跟蹤裝置包括輔助電源，及用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助 電源的取電模塊，所述取電模塊為上述任一種所述的取電模塊。實(shí)施本發(fā)明的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)、最大功率點(diǎn)跟蹤裝置及其取電模塊，在光強(qiáng)較弱 時(shí)，由于太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源的開啟電壓，所以，先啟動(dòng)假負(fù)載單 元，隨著光強(qiáng)的增加，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓在光伏特性曲線上逐漸上升，若在太陽(yáng) 能光伏板陣列的輸出功率能夠維持假負(fù)載單元的功率的情況下，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出 電壓還大于輔助電源的開啟電壓，這時(shí)啟動(dòng)輔助電源使其開始工作，由于假負(fù)載單元的功 率大于輔助電源的開啟功率，所以，在太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率既能夠維持假負(fù)載單 元的功率，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓又大于輔助電源的開啟電壓時(shí)，一定能保證輔助 電源穩(wěn)定工作，而不致于使輔助電源重復(fù)開關(guān)，這就保護(hù)了主控模塊、繼電器、BUCK電路中 的開關(guān)管等器件。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的邏輯圖；圖2是不同光強(qiáng)下功率與電壓的曲線圖；圖3是本發(fā)明最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊實(shí)施例一的邏輯圖；圖4是本發(fā)明最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊實(shí)施例二的電路圖。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，在本發(fā)明最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊實(shí)施例一的邏輯圖中，該 取電模塊110從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源，以使輔助電源能為主控模塊、 繼電器、BUCK電路供電。取電模塊110包括判斷單元111、第一驅(qū)動(dòng)單元112、第二驅(qū)動(dòng)單 元113和假負(fù)載單元114，其中，假負(fù)載單元114用于測(cè)試太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率，且 假負(fù)載單元114的功率大于輔助電源的開啟功率；判斷單元111連接于太陽(yáng)能光伏板陣列 的輸出端，用于判斷太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓是否高于輔助電源的開啟電壓，并向第 一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元輸出判斷結(jié)果；第一驅(qū)動(dòng)單元112連接于判斷單元111，用于在 所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源120的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng) 能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)假負(fù)載單元114 ；第二驅(qū)動(dòng)單元113連接于判斷單元111，用于在 所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓高于輔助電源120的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能 光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)輔助電源120。通過實(shí)施該方案，首先，在光強(qiáng)較弱時(shí)，由于太陽(yáng)能光 伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源的開啟電壓，所以，先啟動(dòng)假負(fù)載單元114，隨著光強(qiáng) 的增加，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓在光伏特性曲線上逐漸上升，若在太陽(yáng)能光伏板陣 列的輸出功率能夠維持假負(fù)載單元114的功率的情況下，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓還 大于輔助電源的開啟電壓，這時(shí)啟動(dòng)輔助電源使其開始工作，由于假負(fù)載單元114的功率大于輔助電源的開啟功率，所以，在太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率既能夠維持假負(fù)載單元 的功率，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓又大于輔助電源的開啟電壓時(shí)，一定能保證輔助電 源穩(wěn)定工作，而不致于使輔助電源重復(fù)開關(guān)，這就保護(hù)了主控模塊、繼電器、BUCK電路中的 開關(guān)管等器件。優(yōu)選地，假負(fù)載單元114可為功率電阻組件。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，判斷單元111可包括比較器和用于輸出輔助電源開啟 電壓的基準(zhǔn)子單元，其中，比較器的反相輸入端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極，比較 器的同相輸入端連接基準(zhǔn)單元，比較器的輸出端即為判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng) 單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。在該實(shí)施例中，比較器將太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓 比較，也就是與輔助電源的開啟電壓，若大于輔助電源的開啟電壓，則比較器輸出低電平； 若不大于輔助電源的開啟電壓，則比較器輸出高電平。優(yōu)選地，在另一個(gè)實(shí)施例中，判斷單元111可包括第一可控開關(guān)管、穩(wěn)壓二極管、 第一分壓組件、第二分壓組件和上拉電阻組件，其中，第一分壓組件的第一端連接太陽(yáng)能光 伏板陣列的輸出端正極，第一分壓組件的第二端連接穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正 極連接第二分壓組件的第一端，第二分壓組件的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù) 極，穩(wěn)壓二極管的正極還連接第一可控開關(guān)管的第一端，第一可控開關(guān)管的第二端連接太 陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，第一可控開關(guān)管的第三端連接上拉電阻組件的第一端，上 拉電阻組件的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極，第一可控開關(guān)管的第三端即為 判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。在該實(shí)施例中，可通過合適選 取第一分壓組件和第二分壓組件，使太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓低于輔助電源開啟電壓 時(shí)，第一可控開關(guān)管第一端的電壓為低；反之，第一可控開關(guān)管的第一端電壓為高，這樣，就 可根據(jù)第一可控開關(guān)管的第三端輸出的高、低電平來判斷太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓與 輔助電源開啟電壓的關(guān)系。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)單元112包括第二可控開關(guān)管和第三可控開 關(guān)管，第二可控開關(guān)管的第一端連接判斷單元的輸出端，第二可控開關(guān)管的第二端連接第 三可控開關(guān)管的第一端，第三可控開關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極， 第三可控開關(guān)管的第三端與第二可控開關(guān)管的第三端一并連接假負(fù)載單元的第一端，假負(fù) 載單元的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極。在該實(shí)施例中，若上述判斷單元111 輸出高電平，說明太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源開啟電壓，則第二可控開 關(guān)管和第三可控開關(guān)管分別導(dǎo)通，這樣，假負(fù)載單元的兩個(gè)端就接入太陽(yáng)能光伏板陣列的 輸出電壓的兩個(gè)端，開始工作；反之，第二可控開關(guān)管和第三可控開關(guān)管分別截止，假負(fù)載 單元的兩個(gè)端不能接入太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓的兩個(gè)端，停止工作。優(yōu)選地，在另一個(gè)實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一繼電器，第一繼電器線圈連接 在判斷單元的輸出端和地之間，第一繼電器開關(guān)的第一端連接假負(fù)載單元的第一端，第一 繼電器開關(guān)的第一端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，假負(fù)載單元的第二端連接太陽(yáng) 能光伏板陣列的輸出端正極。在該實(shí)施例中，若上述判斷單元111輸出高電平，說明太陽(yáng)能 光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源開啟電壓，這時(shí)，第一繼電器線圈通電，第一繼電器 開關(guān)閉合，假負(fù)載單元的兩個(gè)端就接入太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓的兩個(gè)端，開始工作； 反之，第一繼電器線圈掉電，假負(fù)載單元的兩個(gè)端不能接入太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓的兩個(gè)端，停止工作。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)單元113包括第四可控開關(guān)管和第五可控開 關(guān)管，第四可控開關(guān)管的第一端連接判斷單元的輸出端，第四可控開關(guān)管的第二端連接第 五可控開關(guān)管的第一端，第五可控開關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極， 第五可控開關(guān)管的第三端與第四可控開關(guān)管的第三端一并連接輔助電源的供電端。在該實(shí) 施例中，若上述判斷單元111輸出高電平，說明太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助 電源開啟電壓，則第四可控開關(guān)管和第五可控開關(guān)管分別導(dǎo)通，輔助電源的供電端電壓被 拉低，停止工作；反之，輔助電源的供電端電壓為高電平，開始工作。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)單元113包括第二繼電器，第二繼電器線圈連 接在判斷單元的輸出端和地之間，第二繼電器開關(guān)的第一端連接輔助電源的供電端，第二 繼電器開關(guān)的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極。在該實(shí)施例中，若上述判斷單 元111輸出高電平，說明太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源開啟電壓，這時(shí)，第 二繼電器線圈通電，第二繼電器開關(guān)閉合，輔助電源的供電端電壓被拉低，停止工作；反之， 第二繼電器線圈掉電，輔助電源的供電端電壓為高電平，開始工作。圖4是本發(fā)明太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置中取電模塊實(shí)施例二的電 路，該取電模塊包括判斷單元111、第一驅(qū)動(dòng)單元112、第二驅(qū)動(dòng)單元113和假負(fù)載單元114， 下面將分別介紹每個(gè)單元在假負(fù)載單元114中，功率電阻組件為串聯(lián)的功率電阻R147和功率電阻R148 ；在判斷單元111中，第一分壓組件為依次串聯(lián)的三個(gè)電阻R7、R6、R8，第二分壓組 件為電阻R4，上拉電阻組件為兩并聯(lián)的電阻R42、R41，第一可控開關(guān)管為三極管Q15。應(yīng)當(dāng) 說明的是，以上只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，如第一分壓組件、第二分 壓組、上拉電阻組件中電阻的個(gè)數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要增加或減少，電阻的連接關(guān)系也可為并 聯(lián)、串聯(lián)、混合聯(lián)；第一可控開關(guān)管還可為MOS管、繼電器等。穩(wěn)壓二極管Dll的負(fù)極依次通 過串聯(lián)的電阻R7、R6、R8連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極V_DC+，穩(wěn)壓二極管Dll的正 極通過依次電阻R4連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極V_DC-，穩(wěn)壓二極管Dll的正極還 連接三級(jí)管Q15的基極，三級(jí)管Q15的發(fā)射極連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極V_DC-， 三極管Q15的集電極通過兩并聯(lián)的電阻R141、R142連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極乂_ DC+，三極管Q15的集電極連接第一驅(qū)動(dòng)單元112和第二驅(qū)動(dòng)單元113。在第一驅(qū)動(dòng)電源112中，第二可控開關(guān)管為三極管Q 36，第三可控開關(guān)管為三極 管Q 37，應(yīng)當(dāng)說明的是，以上只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，第二可控開 關(guān)管、第三可控開關(guān)管還可為MOS管、繼電器等。三極管Q36的基極通過電阻R149連接三極 管Q15的集電極，電阻R149起限流作用，三極管Q36的發(fā)射級(jí)接三極管Q37的基極，三極管 Q37的發(fā)射極接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極￥_00，三極管Q37的集電極與三極管Q36 的集電極一并通過串聯(lián)的功率電阻R148、R147接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極V_DC+。在第二驅(qū)動(dòng)單元113中，第四可控開關(guān)管為三極管Q16，第五可控開關(guān)管為三極 管Q18，應(yīng)當(dāng)說明的是，以上只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，第四可控開關(guān) 管、第五可控開關(guān)管還可為MOS管、繼電器等。三極管Q16的基極通過電阻R44連接三極管 Q15的集電極，電阻R44起限流作用，三極管Q16的發(fā)射級(jí)接三極管Q18的基極，三極管Q18 的發(fā)射極接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極￥_00，三極管Q18的集電極與三極管Q16的集電極一并接輔助電源的供電端V_AUX。下面說明上述電路的工作原理當(dāng)太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓小于穩(wěn)壓二極管 Dll的穩(wěn)壓電壓時(shí)，三級(jí)光Q15截止，其集電極為高電平，此時(shí)，三極管Q36、Q37均導(dǎo)通，功 率電阻R147、R148接入太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓的正負(fù)極之間；同時(shí)，三極管Q16、Q18 也均導(dǎo)通，三極管Q16的集電極電壓被拉低，輔助電源由于其供電端的電壓為低而關(guān)閉。隨 著光照增強(qiáng)，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率逐漸上升，當(dāng)太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓大 于穩(wěn)壓二極管Dll的穩(wěn)壓電壓時(shí)，三極管Q15飽和導(dǎo)通，其集電極電壓被拉低，此時(shí)，三極管 Q16、Q18均截止，三極管Q16的集電極為高電平，輔助電源由于其供電端的電壓為高而開始 工作；同時(shí)，三極管Q16、Q18也均截止，三極管Q16的集電極為高電平，功率電阻R147、R148 不能接入太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓間而停止工作，從而可靠地實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能光伏板陣 列由向假負(fù)載單元輸出功率到向輔助電源輸出功率的切換，由于假負(fù)載單元的功率大于輔 助電源的開機(jī)功率，所以，在太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出功率能夠維持假負(fù)載單元的功率的 情況下，太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓又大于輔助電源的開啟電壓時(shí)，一定能保證輔助電 源穩(wěn)定工作，因此，有效地避免了在弱光下開機(jī)輔助電源重復(fù)啟機(jī)的問題。本發(fā)明還構(gòu)造一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置，包括輔助電源，及用 于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源的取電模塊，所述取電模塊為上述的任意一 種取電模塊，在此不做贅述。本發(fā)明還構(gòu)造一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能光伏板陣列和最大功率點(diǎn)跟蹤裝 置，該最大功率點(diǎn)跟蹤裝置包括輔助電源，及用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助 電源的取電模塊，所述取電模塊為上述的任意一種取電模塊，在此不做贅述。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源，其特征在于，所述取電模塊包括假負(fù)載單元，所述假負(fù)載單元的功率大于輔助電源的開啟功率；判斷單元，用于判斷太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓是否高于輔助電源的開啟電壓，并向第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元輸出判斷結(jié)果；第一驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述判斷單元，用于在所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)假負(fù)載單元；第二驅(qū)動(dòng)單元，連接于所述判斷單元，用于在所述判斷結(jié)果為太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)輔助電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述假負(fù)載 單元包括功率電阻組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述判斷單 元包括比較器和用于輸出輔助電源開啟電壓的基準(zhǔn)子單元，其中，所述比較器的反相輸入 端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端，所述比較器的同相輸入端連接所述基準(zhǔn)單元，所述比 較器的輸出端即為所述判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng)單元和第二驅(qū)動(dòng)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述判斷單 元包括第一可控開關(guān)管、穩(wěn)壓二極管、第一分壓組件、第二分壓組件和上拉電阻組件；其中， 第一分壓組件的第一端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極，第一分壓組件的第二端連接 穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正極連接第二分壓組件的第一端，第二分壓組件的第二 端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，穩(wěn)壓二極管的正極還連接第一可控開關(guān)管的第一 端，第一可控開關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，第一可控開關(guān)管的第 三端連接上拉電阻組件的第一端，上拉電阻組件的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端 正極，第一可控開關(guān)管的第三端即為所述判斷單元的輸出端，且連接第一驅(qū)動(dòng)單元和第二 驅(qū)動(dòng)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述第一 驅(qū)動(dòng)單元包括第二可控開關(guān)管和第三可控開關(guān)管，所述第二可控開關(guān)管的第一端連接所述 判斷單元的輸出端，所述第二可控開關(guān)管的第二端連接所述第三可控開關(guān)管的第一端，所 述第三可控開關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，所述第三可控開關(guān)管的 第三端與所述第二可控開關(guān)管的第三端一并連接所述假負(fù)載單元的第一端，所述假負(fù)載單 元的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述第一 驅(qū)動(dòng)單元包括第一繼電器，所述第一繼電器線圈連接在所述判斷單元的輸出端和地之間， 所述第一繼電器開關(guān)的第一端連接所述假負(fù)載單元的第一端，所述第一繼電器開關(guān)的第二 端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，所述假負(fù)載單元的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列 的輸出端正極。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述第二 驅(qū)動(dòng)單元包括第四可控開關(guān)管和第五可控開關(guān)管，所述第四可控開關(guān)管的第一端連接所述 判斷單元的輸出端，所述第四可控開關(guān)管的第二端連接所述第五可控開關(guān)管的第一端，所 述第五可控開關(guān)管的第二端連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極，所述第五可控開關(guān)管的第三端與所述第四可控開關(guān)管的第三端一并連接所述輔助電源的供電端。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置的取電模塊，其特征在于，所述第二 驅(qū)動(dòng)單元包括第二繼電器，所述第二繼電器線圈連接在所述判斷單元的輸出端和地之間， 所述第二繼電器開關(guān)的第一端連接所述輔助電源的供電端，所述第二繼電器開關(guān)的第二端 連接太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出端負(fù)極。
9.一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤裝置，包括輔助電源，及用于從太陽(yáng)能光伏 板陣列取電并輸出至輔助電源的取電模塊，其特征在于，所述取電模塊為權(quán)利要求1-8任 一項(xiàng)所述的取電模塊。
10.一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能光伏板陣列和最大功率點(diǎn)跟蹤裝置，該最大功 率點(diǎn)跟蹤裝置包括輔助電源，及用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源的取電模 塊，其特征在于，所述取電模塊為權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的取電模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能充電系統(tǒng)、最大功率點(diǎn)跟蹤裝置及其取電模塊，該取電模塊用于從太陽(yáng)能光伏板陣列取電并輸出至輔助電源，且包括假負(fù)載單元，其功率大于輔助電源開啟功率；判斷單元，用于判斷太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓是否高于輔助電源的開啟電壓；第一驅(qū)動(dòng)單元，用于在太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓不高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)假負(fù)載單元；第二驅(qū)動(dòng)單元，用于在太陽(yáng)能光伏板陣列的輸出電壓高于輔助電源的開啟電壓時(shí)，從太陽(yáng)能光伏板陣列取電以驅(qū)動(dòng)輔助電源。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，能保證輔助電源穩(wěn)定工作，而不致于使輔助電源重復(fù)開關(guān)，從而保護(hù)主控模塊、繼電器、BUCK電路中的開關(guān)管等器件。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101902173SQ20101023414
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者劉國(guó)棟, 李 杰 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司