具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器专利

1. 一种具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，它包括有微处理器、PWM调制单元、开关管单元，其特征在于：还包括用于采样太阳能电池输出电压的第一电压采样电路、用于采样太阳能电池输出电流的第一电流检测电路、用于采样蓄电池电压的第二电压采样电路、隔离驱动电路、高频开关变压器；所述第一电压采样电路的第一输入端与太阳能电池的正极输出端连接，所述第一电压采样电路的第二输入端与太阳能电池的负极输出端连接，所述第一电压采样电路的输出端与所述微处理器的第一 AD端口连接；所述第一电流检测电路的第一检测端与所述开关管单元的第二输入端连接，所述第一电流检测电路的第二检测端与太阳能电池的负极输出端连接，所述开关管单元的第一输入端与太阳能电池的正极输出端连接，所述第一电流检测电路的输出端与所述微处理器的第二 AD端口连接；所述第二电压采样电路的第一输入端与蓄电池的正极输入端连接，所述第二电压采样电路的第二输入端与蓄电池的负极输入端连接，所述第二电压采样电路的输出端与所述微处理器的第三AD端口连接；所述微处理器的DA端口与所述PWM调制单元的输入端连接，所述微处理器的第一 IO 端口与所述PWM调制单元的软启动端口连接，所述PWM调制单元的输出端与所述隔离驱动电路的输入端连接，所述隔离驱动电路的输出端与所述开关管单元的输入控制端口连接；所述开关管单元的输出端与所述高频开关变压器的原边连接，所述高频开关变压器的第一副边输出端与蓄电池的正极输入端连接，所述高频开关变压器的第二副边输出端与蓄电池的负极输入端连接。

2.根据权利要求1所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：进一步包括第二电流检测电路，所述第二电流检测电路的第一检测端与负载接口的负极端连接，所述第二电流检测电路的第二检测端与蓄电池的负极输入端连接，所述第二电流检测电路的输出端与所述微处理器的第四AD端口连接。

3.根据权利要求2所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：进一步包括负载开关驱动电路，所述第二电流检测电路的第一检测端与负载接口的负极端之间连接有负载开关电路，所述负载开关电路的第一端口与负载接口的负极端连接， 所述负载开关电路的第二端口与所述第二电流检测电路的第一检测端连接；所述负载开关驱动电路的输入端与所述微处理器的第二 IO端口连接，所述负载开关驱动电路的输出端与所述负载开关电路的第三端口连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述微处理器的DA端口与所述PWM调制单元的输入端之间连接有DA信号放大电路，所述DA信号放大电路的输入端与所述微处理器的DA端口连接，所述DA信号放大电路的输出端与所述PWM调制单元的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述第一电压采样电路的输出端与所述微处理器的第一 AD端口之间连接有第一隔离放大电路，所述第一隔离放大电路的输入端与所述第一电压采样电路的输出端连接，所述第一隔离放大电路的输出端与所述微处理器的第一 AD端口连接；所述第一电流检测电路的输出端与所述微处理器的第二 AD端口之间连接有第二隔离放大电路，所述第二隔离放大电路的输入端与所述第一电流检测电路的输出端连接，所述第二隔离放大电路的输出端与所述微处理器的第二 AD端口连接。

6.根据权利要求4所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述开关管单元为H桥开关管单元，所述开关管单元的第一输入端为H桥开关管单元的上桥臂直流母线正极输入端，所述开关管单元的第二输入端为H桥开关管单元的下桥臂直流母线负极输入端，所述开关管单元的输入控制端口为H桥开关管单元的输入控制端口 ；所述H桥开关管单元的第一输出端与高频开关变压器的原边的一端连接，所述H桥开关管单元的第二输出端与高频开关变压器的原边的另一端连接。

7.根据权利要求4所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述高频开关变压器的副边输出端与蓄电池之间设置有整流滤波单元，所述整流滤波单元的第一输入端与所述高频开关变压器的第一副边输出端连接，所述整流滤波单元的第二输入端与所述高频开关变压器的第二副边输出端连接，所述整流滤波单元的第一输出端与蓄电池的正极输入端连接，所述整流滤波单元的第二输出端与蓄电池的负极输入端连接。

8.根据权利要求4所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：进一步包括防雷保护电路、温度传感器、按键电路、LED&LCD显示电路，所述防雷保护电路连接在太阳能电池的正极输出端与负极输出端之间，所述温度传感器与所述微处理器的第五AD端口连接，所述按键电路与所述微处理器的第三IO端口组连接，所述LED&IXD显示电路与所述微处理器的第四IO端口组连接。

9.根据权利要求4所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述 PWM 调制单元包括电阻 R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，电容 C6、C7、 C8、C9、C10，三极管Ql，P丽调制芯片U5 ；所述隔离驱动电路包括三极管Q2、Q3、Q4、Q5，隔离驱动变压器Tl ；所述PWM调制芯片U5的12脚、10脚均与逻辑地连接，电阻R15 —端为所述PWM调制单元的软启动端口，电阻R15的另一端与电阻R16的一端、三极管Ql的基极连接，电阻R16 的另一端、三极管Ql的发射极与逻辑地连接，三极管Ql的集电极与PWM调制芯片TO的软启动引脚8脚、电阻R17 —端连接，电阻R17的另一端与电容C9的正极连接，电容C9的负极与逻辑地连接，PWM调制芯片U5的3脚通过电阻R18与逻辑地连接，PWM调制芯片U5的 5脚通过电阻R19与7脚连接，PWM调制芯片U5的5脚通过电容ClO与逻辑地连接，PWM调制芯片U5的6脚通过电阻R20与逻辑地连接，电阻R14 —端为所述PWM调制单元900的输入端，电阻R14的另一端与PWM调制芯片U5的同相输入端2脚、电容C8 —端连接，电容C8 的另一端与逻辑地连接，PWM调制芯片U5的反相输入端1脚与其补偿端9脚连接，PWM调制芯片U5的参考电压端16脚与+ 5V参考电压、电容C6 —端连接，电容C6的另一端与逻辑地连接，PWM调制芯片U5的13脚、15脚、电容C7 —端均与+12V供电电源连接，电容C7的另一端与逻辑地连接，PWM调制芯片TO的A通道驱动信号输出端11脚通过电阻R21与三极管Q2的基极、三极管Q3的基极连接，PWM调制芯片U5的B通道驱动信号输出端14脚通过电阻R22与三极管Q4的基极、三极管Q5的基极连接；所述三极管Q2的集电极、三极管Q4的集电极均与供电电源连接，三极管Q2的发射极与三极管Q3的发射极、隔离驱动变压器Tl的1脚连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极、隔离驱动变压器Tl的2脚连接，三极管Q3的集电极、三极管Q5的集电极均与逻辑地连接，隔离驱动变压器Tl的1脚、3脚、5脚、7脚、9脚为同名端，隔离驱动变压器Tl的3 脚、4脚、5脚、6脚、7脚、8脚、9脚、10脚均为所述隔离驱动电路1000的输出端。

10.根据权利要求5所述的具有MPPT功能的大变比隔离型太阳能充电控制器，其特征在于：所述第一电压采样电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，电容C1、C2，运算放大器U1A，运算放大器UlB ；所述第一隔离放大电路包括电阻R9、电容C3、运算放大器U3A、线性光耦U2 ；所述电阻Rl —端为所述第一电压采样电路的第一输入端，电阻R4 —端为所述第一电压采样电路的第二输入端，电阻Rl的另一端与电阻R2 —端连接，电阻R2的另一端与运算放大器UlA的同相输入端3脚、电阻R3 —端连接，电阻R4的另一端与电阻R5 —端连接，电阻R5的另一端与运算放大器UlA的反相输入端2脚、电阻R6 —端、电容Cl 一端连接，电阻 R6的另一端、电容Cl的另一端、电阻R7 —端均与运算放大器UlA的输出端1脚连接，电阻 R7的另一端与运算放大器UlB的同相输入端6脚、电容C2 —端、线性光耦U2的3脚连接， 电容C2的另一端与电阻R8 —端、运算放大器UlB的输出端7脚连接，电阻R8的另一端与线性光耦U2的1脚连接，线性光耦U2的6脚与运算放大器U3A的同相输入端3脚、电阻R9 一端、电容C3 —端连接，电阻R9的另一端、电容C3的另一端均与运算放大器U3A的输出端 1脚连接，运算放大器U3A的输出端1脚为所述第一隔离放大电路500的输出端，运算放大器UlA的电源端8脚、线性光耦U2的2脚均与+12VP电源连接，运算放大器U3A的电源端8 脚与+5V供电电源连接，电阻R3的另一端、运算放大器UlA的接地端4脚、运算放大器UlB 的反相输入端5脚、线性光耦U2的4脚均与电源地PGNDl连接，线性光耦U2的5脚、运算放大器U3A的反相输入端2脚、运算放大器U3A的接地端4脚均与模拟地AGND连接；所述DA信号放大电路包括电阻R10、R11、R12、R13，电容C4、C5，运算放大器U4A、U4B ； 所述电阻RlO—端为所述DA信号放大电路800的输入端，电阻RlO的另一端与运算放大器 U4A的同相输入端3脚、电容C4 一端、电阻Rll —端连接，电阻R12 —端与运算放大器U4A 的反相输入端2脚、电阻R13 —端、电容C5 —端连接，电阻R13的另一端、电容C5的另一端、运算放大器U4A的输出端1脚均与运算放大器U4 B的同相输入端6脚连接，运算放大器U4 B的反相输入端5脚与运算放大器U4 B的输出端7脚连接，运算放大器U4 B的输出端7脚为所述DA信号放大电路的输出端，运算放大器U4A的电源端8脚与+12V供电电源连接，电容C4的另一端、电阻Rll的另一端、运算放大器U4A的接地端4脚、电阻R12的另一端均与模拟地AGND连接。