光伏供电电路及其控制方法、电子设备与流程
未命名
07-15
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1.本技术涉及光伏供电领域,尤其涉及一种光伏供电电路及其控制方法、电子设备。
背景技术:
2.在太阳能供电(光伏供电)场景,光伏供电电路用于对太阳能板的输出电压进行最大功率追踪以实现电压变换后输出对外供电。在使用过程中,经常会碰到太阳光线不足,太阳能板的输出功率不足的情况。当太阳能板的输出功率大于供电电路的最小损耗功率后,供电电路中的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,mppt)电路被激活,然后开始给负载供电。当太阳能板的输出功率降低,无法满足mppt电路以及负载的工作需求时,太阳能板的输出电压被拉低后,低于欠压保护点后,mppt电路会进行欠压保护,从而停止工作并断开了给负载的供电,此时太阳能板失去了负载,输出电压升高,供电电路检测到了太阳能板的输出功率大于最小损耗功率后又开始工作,如此复返,从而导致mppt电路反复被激活,会降低mppt电路的使用寿命并影响后级负载的正常使用。
技术实现要素:
3.本技术提供一种光伏供电电路及其控制方法、电子设备,用于在弱光条件下,保护光伏供电系统,避免mppt电路反复唤醒。
4.第一方面,本技术实施例提供一种光伏供电电路,所述光伏供电电路包括:辅助电源电路、mppt电路、功率测试电路、电压采样电路和控制电路;
5.所述辅助电源电路的第一端与所述光伏供电电路的正极输入端连接;所述正极输入端用于与太阳能板的正极输出端连接,所述辅助电源电路的第二端与所述光伏供电电路的负极输入端连接,所述负极输入端用于与所述太阳能板的负极输出端连接,所述辅助电源电路的输出端用于连接所述mppt电路,以向所述mppt电路供电;
6.所述功率测试电路的第一端与所述正极输入端连接,所述功率测试电路的第二端与所述负极输入端连接;所述功率测试电路用于对所述太阳能板的带载功率进行测试;所述功率测试电路包括消耗电阻单元;
7.所述电压采样电路用于检测所述太阳能板的输出电压,并将所述太阳能板的输出电压发送给所述控制电路;
8.所述控制电路用于在所述辅助电源电路被激活时,以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据所述工作时长、所述消耗电阻单元的电阻值以及所述电压采样电路输出的输出电压计算对应测试周期中所述太阳能板的带载功率;所述控制电路还用于在所述带载功率大于所述mppt电路的最小追踪功率时,控制所述辅助电源电路向所述mppt电路供电,以使得所述mppt电路对所述太阳能板的输出电压进行最大功率追踪。
9.第二方面,本技术实施例提供一种光伏供电电路的控制方法,所述光伏供电电路包括:辅助电源电路、mppt电路、功率测试电路、电压采样电路和控制器;所述辅助电源电路
的第一端与所述光伏供电电路的正极输入端连接;所述正极输入端用于与太阳能板的正极输出端连接,所述辅助电源电路的第二端与所述光伏供电电路的负极输入端连接,所述负极输入端用于与所述太阳能板的负极输出端连接,所述辅助电源电路的输出端用于连接所述mppt电路,以向所述mppt电路供电;所述功率测试电路的第一端与所述正极输入端连接,所述功率测试电路的第二端与所述负极输入端连接;所述功率测试电路用于对所述太阳能板的带载功率进行测试;所述功率测试电路包括消耗电阻单元;所述电压采样电路用于检测所述太阳能板的输出电压,并将所述太阳能板的输出电压发送给所述控制器;所述控制器用于执行所述控制方法;所述控制方法包括:
10.在所述辅助电源电路被激活时,以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据所述工作时长、所述消耗电阻单元的电阻值以及所述电压采样电路输出的输出电压计算对应测试周期中所述太阳能板的带载功率;
11.在所述带载功率大于所述mppt电路的最小追踪功率时,控制所述辅助电源电路向所述mppt电路供电,以使得所述mppt电路对所述太阳能板的输出电压进行最大功率追踪。
12.第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括如本技术实施例提供的任意一项所述的光伏供电电路。
13.本技术实施例提供一种光伏供电电路,光伏供电电路与太阳能板连接,在该光伏供电电路中的辅助电源电路被激活时,以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据所述工作时长、所述消耗电阻单元的电阻值以及电压采样电路输出的输出电压计算太阳能板的带载功率。由于此时辅助电源电路已经被激活,此时的带载功率不包括激活辅助电源电路所需的消耗功率,在该带载功率大于mppt电路的最小追踪功率时,唤醒mppt电路对太阳能板的输出电压进行最大功率追踪,这样,确保了在唤醒mppt电路时,太阳能板的带载功率大于激活辅助电源电路所需的消耗功率与mppt电路的最小追踪功率之和,避免了mppt电路反复唤醒,减少了光伏供电电路的切换的次数,增加了光伏供电电路和太阳能板的使用寿命。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本技术一实施例提供的第一种光伏供电电路的结构示意图;
16.图2为本技术一实施例提供的第二种光伏供电电路的结构示意图;
17.图3为本技术一实施例提供的第三种光伏供电电路的结构示意图;
18.图4为本技术一实施例提供的第四种光伏供电电路的结构示意图;
19.图5为本技术一实施例提供的第五种光伏供电电路的结构示意图;
20.图6为本技术一实施例提供的一种光伏供电电路的控制方法的示意流程图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申
请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
22.附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
23.为了更清晰地说明的本技术的技术方案,对以下的技术名词进行说明解释。
24.mppt:maximum power point tracking,最大功率点跟踪。mppt电路用于侦测太阳能板的输出电压以及输出电流,并根据输出电压和输出电流追踪最大功率点使光伏供电系统以稳定在最大功率点下工作,对负载供电。
25.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.请参阅图1,图1是本技术实施例提供的第一种光伏供电电路100的结构示意图。如图1所示,光伏供电电路100包括:辅助电源电路101、mppt电路102、功率测试电路103、电压采样电路104和控制电路105。辅助电源电路101的第一端与光伏供电电路100的正极输入端in+连接;光伏供电电路100的正极输入端in+用于与太阳能板10的正极输出端pv+连接。辅助电源电路101的第二端与光伏供电电路100的负极输入端in-连接,光伏供电电路100的负极输入端in-用于与太阳能板10的负极输出端pv-连接,光伏供电电路100的负极输入端in-接地。辅助电源电路101的输出端用于连接mppt电路102,以向mppt电路102供电(mppt_vcc)。功率测试电路103的第一端与光伏供电电路100的正极输入端in+连接,功率测试电路103的第二端与光伏供电电路100的负极输入端in-连接。功率测试电路103包括消耗电阻单元,以使得功率测试电路103能够对太阳能板10的带载功率进行测试。电压采样电路104用于检测太阳能板10的输出电压,并将太阳能板10的输出电压发送给控制电路105。控制电路105用于在辅助电源电路101被激活时,以预设规律控制功率测试电路103在每个测试周期内的工作时长,并根据该工作时长、消耗电阻单元的电阻值以及电压采样电路104输出的输出电压计算对应测试周期中太阳能板10的带载功率。控制电路105还用于在该带载功率大于mppt电路102的最小追踪功率时,控制辅助电源电路101向mppt电路102供电,以使得mppt电路102对太阳能板10的输出电压进行最大功率追踪,向负载20进行供电。
27.本技术实施通过的光伏供电电路100与太阳能板10连接,在该光伏供电电路100中的辅助电源电路101被激活时,以预设规律控制功率测试电路104在每个测试周期内的工作时长,并根据该工作时长、消耗电阻单元的电阻值以及电压采样电路104输出的输出电压计算太阳能板10的带载功率,计算出的太阳能板10的带载功率不包括激活辅助电源电路101所需的消耗功率,在该带载功率大于mppt电路102的最小追踪功率时,唤醒mppt电路102对太阳能板10的输出电压进行最大功率追踪,这样,确保了在唤醒mppt电路102时,太阳能板10的输出功率大于激活辅助电源电路101所需的消耗功率与mppt电路102的最小追踪功率之和,避免了mppt电路102反复唤醒,减少了光伏供电电路100的状态切换的次数,增加了光伏供电电路100和太阳能板10的使用寿命。
28.本实施例中,通过以预设规律控制功率测试电路103在每个测试周期内的工作时长,可以避免对太阳能板10的带载功率进行测试过程中,功率测试电路一直处于高功率消耗状态,产生过多热量堆积,影响整体性能。具体地,可以控制功率测试电路103在每个测试
周期中的工作时长不断增大,从而确保功率测试电路103在每个测试周期中实际消耗的功率为逐步增加,从而避免由于功率测试电路103的消耗功率大于太阳能板10的带载功率导致太阳能板10的输出电压掉电进而出现欠压保护,关闭整个光伏供电电路的问题出现。
29.在每个测试周期中都会计算功率测试电路103的实际消耗功率,然后再根据工作时长,等效出来在整个测试周期内太阳能板10的带载功率,从而判断该带载功率是否大于或者等于mppt电路102的最小追踪功率。如果带载功率是否大于或者等于mppt电路102的最小追踪功率,则控制辅助电源电路向mppt电路102供电,以开启mppt电路102对太阳能板10的输出电压进行最大功率追踪。若该测试周期内的带载功率仍小于mppt电路102的最小追踪功率,则进入下一测试周期进行带载功率测试,从而可以确保mppt电路102仅在太阳能板10的带载功率大于其最小追踪功率时才会启动,避免mppt电路102的反复启动,提高了电路的稳定性。
30.在一实施例中,以预设规律控制功率测试电路103在每个测试周期内的工作时长可以包括:在第一测试周期中,控制功率测试电路中的消耗电阻单元工作在第一时长;在后续测试周期中,逐渐增大该功率消耗电阻单元的工作时长;在该工作时长达到预设最大时长时,若各测试周期计算得到的带载功率均小于mppt电路的最小追踪功率,则重新将功率测试电路中的消耗电阻单元的工作时长设置为第一时长,也即重新执行在第一测试周期中,控制功率测试电路中的消耗电阻单元工作在第一时长的步骤,只有当检测到存在任意测试周期,带载功率大于或等于mppt电路的最小追踪功率,才会退出测试过程,也即控制功率测试电路103停止工作。
31.在一实施例中,可以每执行一个测试周期,就对该测试周期对应的带载功率是否大于mppt电路的最小追踪功率进行判断,从而确定是否需要控制功率测试电路103停止工作或者是否需要继续进入下一调整周期。下一个调整周期是指从第一测试周期开始测试,直至消耗电阻单元的工作时长达到预设最大时长,也即调整周期包括多个测试周期。在其他的实施例中,也可以执行完一个调整周期后再找到最大带载功率,从而根据最大带载功率判断是否满足mppt电路工作的最小追踪功率的要求,来确定是否需要控制功率测试电路103停止工作或者是否需要继续进入下一调整周期。
32.在一些实施例中,如图2所示,功率测试电路103包括第一开关单元1031和消耗电阻单元1032。第一开关单元1031的第一端连接消耗电阻单元1032的第一端;消耗电阻单元1032的第二端连接光伏供电电路100的正极输入端in+;第一开关单元1031的第二端接地并连接光伏供电电路100的负极输入端in-;第一开关单元1031的控制端连接控制电路105。第一开关单元1031和消耗电阻单元1032在光伏供电电路100的正极输入端in+和负极输入端in-之间形成对太阳能板10的带载功率进行测试的回路,其中,消耗电阻单元1032用于消耗太阳能板10的带载功率。
33.控制电路105用于输出占空比可调的驱动信号以调整第一开关单元1031的占空比,也即第一开关单元1031包括mos管,通过对其占空比进行控制可以调整消耗电阻单元1032在每个测试周期中的工作时长。具体地,占空比越小,消耗电阻单元1032在每个测试周期中的工作时长越短;占空比越大,消耗电阻单元1032在每个测试周期中的工作时长越长。控制电路15用于输出驱动信号以调整第一开关单元1031的占空比,以使得各测试周期内第一开关单元1031的占空比逐渐增大,进而使得消耗电阻单元1032的工作时长逐渐增大。
34.具体地,可以控制第一测试周期中第一开关单元1031的占空比为初始占空比,在后续测试周期中,逐渐增大第一开关单元1032的占空比。在占空比达到最大占空比时,若各测试周期计算得到的带载功率均小于mppt电路的最小追踪功率,则重新将占空比调整为初始占空比,也即返回执行控制第一测试周期中第一开关单元1031的占空比为初始占空比的步骤。
35.在一些实施例中,如图3所示,消耗电阻单元1032包括第一电阻r1。第一开关单元1031包括第一mos管q1、第二电阻r2和第三电阻r3。第一电阻r1的第一端作为功率测试电路103的第一端;第一电阻r1的第二端连接第一mos管q1的漏极。第一mos管q1的漏极作为第一开关单元1031的第一端;第一mos管q1的源极作为第一开关单元1031的第二端;第一mos管q1的栅极连接第二电阻r2的第一端,第二电阻r2的第二端作为第一开关单元1031的控制端(en)。第三电阻r3连接于第一mos管q1的栅极和源极之间。
36.需要说明的是,第一电阻r1是功率消耗电阻,第一电阻r1可以承受较大的功率。当第一mos管q1的栅极接收到控制电路105发送的驱动信号时,第一mos管q1的漏极和源级之间导通,在功率测试单元103中,第一二级管d1、第一电阻r1、第一mos管q1的漏极和源级在太阳能板10的正极输出端和接地端之间形成了回路,该回路用于对太阳能板10的带载功率进行测试。
37.在一些实施例中,如图3所示,电压采样电路104包括电压采样单元1041,电压采样单元1041包括:第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第一电容c1。第四电阻r4的第一端作为电压采样电路104的第一端,第四电阻r4的第二端分别与第五电阻r5的第一端、第六电阻r6的第一端和第一电容c1的第一端连接。第五电阻r5的第二端作为电压采样电路104的输出端(adc_pv),第五电阻r5的第二端与控制电路105连接,第六电阻r6的第二端和第一电容c1的第二端连接,第六电阻r6的第二端接地并与光伏供电电路100的负极输入端连接,第六电阻r6的第二端作为电压采样电路104的第二端。
38.电压采样单元1041的第一端和第二端分别与光伏供电电路100的正极输入端in+和负极输入端in-连接。第四电阻r4和第六电阻r6对太阳能板10的输出电压进行分压,控制电路105通过第五电阻r5与第六电阻r6的第一端连接,控制电路105能够采集第六电阻r6上的电压,控制电路105用于根据第四电阻r4和和第六电阻r6的比例关系,将采集到的第六电阻r6上的电压换算得到太阳能板10的输出电压。这样,通过电压采样电路104,控制电路105能够检测到太阳能板10的输出电压的实时变化,进而根据输出电压的变化情况确定太阳能板10的实时带载功率,根据带载功率的情况来确定是否需要重新对功率测试电路103进行下一轮的调整或者关闭功率测试电路103。
39.在一些实施例中,控制电路105用于根据功率测试电路103的第一电阻r1的电阻值、在对应测试周期中第一电阻r1的工作时长(具体可以通过占空比进行表征)以及电压采样电路104输出的输出电压计算太阳能板10的带载功率,具体的计算公式为:
[0040][0041]
其中,r1为第一电阻r1的电阻值,d为控制电路105输出的驱动信号的占空比,v为电压采样电路104输出的输出电压,p为太阳能板10在当前测试周期内的带载功率。也即先计算第一电阻r1的实际消耗功率,再利用占空比d做等效得到整个测试周期内的总带载功
率值。
[0042]
示例性的,在辅助电源电路101启动后,控制电路105输出驱动信号至功率测试电路103的信号输入端,驱动信号为控制电路105按照预设调整规律生成的。控制电路105输出的驱动信号是具有固定频率f的脉冲信号,该驱动信号的占空比根据预设调整规律逐渐增大,例如,占空比根据预设的步进值逐渐增大。该步进值可以为1%,也可以为2%或者更高。当驱动信号的占空比逐渐增大时,也即功率测试电路103的第一电阻r1的工作时长逐渐增长。驱动信号的占空比从初始占空比调整至目标占空比的时间为一个调整周期。在一个调整周期中,若控制电路105测试得到的太阳能板10的带载功率均小于最小追踪功率,说明了当前的光照条件下,太阳能板10的带载功率不足以支持mppt电路102进行最大功率追踪,控制电路105在下一个调整周期内输出占空比从初始占空比递增至目标占空比的驱动信号,以实现对太阳能板10的带载功率进行持续监测。
[0043]
在另一些实施例中,控制电路105向功率测试电路103输出驱动信号,在驱动信号的占空比从初始占空比递增至目标占空比的过程中,功率测试电路103会将太阳能板10的输出电压拉低,若太阳能板10的输出电压被拉低至光伏供电电路100的欠压保护电压以下,将会触发光伏供电电路100进入欠压保护状态。因此,在一个调整周期内,若控制电路105通过电压采样电路104检测到太阳能板10的输出电压小于预设电压阈值,控制电路105停止增加驱动信号的占空比,并将驱动信号的占空比调整至初始占空比,进入下一个调整周期。这样,能够避免光伏供电电路100进入欠压保护状态,减少了状态切换的次数,以提高光伏供电电路100的使用寿命。
[0044]
在一些实施例中,控制电路105用于在一个调整周期内输出占空比从初始占空比递增至目标占空比的驱动信号;例如,初始占空比为1%,目标占空比为100%。
[0045]
需要说明的是,在本技术实施例中,初始占空比不限于为1%,还可以为其他数值,例如,2%或3%。目标占空比不限于为100%,还可以为其他数值,例如,90%或80%。占空比的步进值可以是固定数值,例如步进值为1%,也可以是按照特定规律变化的非固定数值。以上内容仅用于对本技术的实施例进行解释说明,而不在于限制本技术。
[0046]
在一些实施例中,控制电路105还用于在带载功率大于最小追踪功率时,控制功率测试电路103停止工作。
[0047]
示例性的,在一个驱动信号的调整周期中,若控制电路105检测到太阳能板10的带载功率大于最小追踪功率,则说明太阳能板10的带载功率能够支持mppt电路102进行最大功率追踪。控制电路105控制功率测试电路103停止工作,以及控制辅助电源电路101向mppt电路102供电。
[0048]
具体地,如图3所示,在一个驱动信号的调整周期中,控制电路105向第一mos管q1输出占空比为d%的驱动信号,d%可以是目标占空比,也可以是小于目标占空比的其他数值,控制电路105检测到太阳能板10的带载功率大于最小追踪功率。控制电路105将驱动信号的占空比调整为0,也即将第一mos管q1关闭,以使第一电阻r1不再消耗功率,控制电路105控制辅助电源电路101向mppt电路102输出驱动电压mppt_vcc,以使mppt电路102对太阳能板10的输出电压进行最大功率追踪。
[0049]
在开启辅助电源电路101之后,提前识别太阳能板10的带载功率是否还能满足mppt电路102的最小追踪功率点,在太阳能板10的带载功率满足mppt电路102的最小追踪功
率点时,控制辅助电源电路101唤醒mppt电路102对太阳能板10的输出功率进行最大功率追踪,减少了光伏供电电路100在追踪太阳能板10的输出功率时反复欠压的次数,保护了光伏供电电路100,提高了光伏供电电路100的使用寿命。
[0050]
在一些实施例中,如图4所示,功率测试电路103还包括第一防反单元1033,第一防反单元1033包括第一二级管d1。电压采样电路104还包括第二防反单元1042,第二防反单元1042包括第二二级管d2。第一二级管d1的阳极作为功率测试电路103的第一端,第一二级管d1的阳极与光伏供电电路100的正极输入端连接,第一二级管d1的阴极与第一电阻r1的第一端连接。第二二级管d2的阳极作为电压采样电路104的第一端,第二二级管d2的阳极与光伏供电电路100的正极输入端连接,第二二级管d2的阴极与第四电阻r4的第一端连接。第一二级管d1和第二二级管d2用于防反。
[0051]
在一些实施例中,如图5所示,光伏供电电路100还包括功率消耗电路106。功率消耗电路106的第一端连接光伏供电电路100的正极输入端in+;功率消耗电路106的第二端连接光伏供电电路100的负极连接端in-。功率消耗电路106用于在太阳能板10的输出功率小于预设功率阈值时,消耗太阳能板10的输出功率;功率消耗电路106还用于在太阳能板10的输出功率大于预设功率阈值时断开,以使得太阳能板10的输出功率给辅助电源电路101供电,以激活辅助电源电路101。
[0052]
示例性的,在太阳光较弱的情况下,太阳能板10的输出电压较小,未达到mppt电路102的最小功率追踪点,若此时通过辅助电源电路101开启mppt电路102,将导致光伏供电电路100进入欠压保护状态,从而关闭辅助电源电路101和mppt电路102。功率消耗电路106用于在太阳能板10的输出电压小于预设电压阈值时工作,以消耗太阳能板10的输出功率。功率消耗电路106还用于在太阳能板10的输出电压大于或等于预设电压阈值时停止工作,以使辅助电源电路101的第一端的电压为太阳能板10的开路电压,从而太阳能板10的输出功率给辅助电源供电,以激活辅助电源。
[0053]
需要说明的是,功率消耗电路106工作时,辅助电源电路101不工作,此时,太阳能板10的输出功率未达到最小损耗功率,例如,最小损耗功率为5w,功率消耗电路106用于消耗太阳能板10的低于最小损耗功率的输出功率。
[0054]
通过功率消耗电路106,消耗了太阳能板10的低输出功率,可以防止辅助电源电路101和mppt电路102在太阳能板10的输出功率较低时反复重启。
[0055]
请参阅图6,图6是本技术实施例提供的一种光伏供电电路的控制方法的示意流程图。该控制方法应用于本技术实施例中任一项所述的光伏供电电路,其中,控制电路的控制器用于执行该控制方法。如图6所示,控制方法的具体步骤包括:s101-s102。
[0056]
s101、在所辅助电源电路被激活时,以预设规律控制功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据工作时长、消耗电阻单元的电阻值以及电压采样电路输出的输出电压计算对应测试周期中太阳能板的带载功率。
[0057]
s102、在带载功率大于mppt电路的最小追踪功率时,控制辅助电源电路向mppt电路供电,以使得mppt电路对太阳能板的输出电压进行最大功率追踪。
[0058]
示例性的,控制器计算出的太阳能板的带载功率不包括激活辅助电源电路所需的消耗功率,在该带载功率大于mppt电路的最小追踪功率时,控制辅助电源电路唤醒mppt电路,以使mppt电路对太阳能板的输出电压进行最大功率追踪,向负载供电。
[0059]
这样,确保了在唤醒mppt电路时,太阳能板的输出功率大于激活辅助电源电路所需的消耗功率与mppt电路的最小追踪功率之和,避免了mppt电路反复唤醒,减少了光伏供电电路的切换的次数,增加了光伏供电电路和太阳能板的使用寿命。
[0060]
本技术实施例提供一种电子设备,电子设备包括如本技术实施例提供的任意一项的光伏供电电路100。
[0061]
在本技术实施例提供的电子设备中,在开启辅助电源电路之后,提前识别太阳能板的带载功率是否还能满足mppt电路的最小追踪功率点,在太阳能板的带载功率满足mppt电路的最下追踪功率点时,控制辅助电源电路唤醒mppt电路对太阳能板的带载功率进行最大功率追踪,减少了光伏供电电路在追踪太阳能板的输出功率时反复欠压的次数,保护了光伏供电电路,提高了光伏供电电路的使用寿命。
[0062]
本技术还提供一种存储介质,用于计算机可读存储,存储介质存储有一个或者多个程序,一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如本技术实施例提供的任一项的光伏供电电路的控制方法的步骤。
[0063]
在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0064]
在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0065]
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0066]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0067]
上述实施方式仅为本技术的优选实施方式,不能以此来限定本技术保护的范围,本领域的技术人员在本技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本技术所要求保护的范围。
技术特征:
1.一种光伏供电电路,其特征在于,所述光伏供电电路包括:辅助电源电路、mppt电路、功率测试电路、电压采样电路和控制电路;所述辅助电源电路的第一端与所述光伏供电电路的正极输入端连接;所述正极输入端用于与太阳能板的正极输出端连接,所述辅助电源电路的第二端与所述光伏供电电路的负极输入端连接,所述负极输入端用于与所述太阳能板的负极输出端连接,所述辅助电源电路的输出端用于连接所述mppt电路,以向所述mppt电路供电;所述功率测试电路的第一端与所述正极输入端连接,所述功率测试电路的第二端与所述负极输入端连接;所述功率测试电路用于对所述太阳能板的带载功率进行测试;所述功率测试电路包括消耗电阻单元;所述电压采样电路用于检测所述太阳能板的输出电压,并将所述太阳能板的输出电压发送给所述控制电路;所述控制电路用于在所述辅助电源电路被激活时,以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据所述工作时长、所述消耗电阻单元的电阻值以及所述电压采样电路输出的输出电压计算对应测试周期中所述太阳能板的带载功率;所述控制电路还用于在所述带载功率大于所述mppt电路的最小追踪功率时,控制所述辅助电源电路向所述mppt电路供电,以使得所述mppt电路对所述太阳能板的输出电压进行最大功率追踪。2.根据权利要求1所述的光伏供电电路,其特征在于,所述控制电路以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,包括:在第一测试周期中,控制所述功率测试电路中的消耗电阻单元工作第一时长;在后续测试周期中,逐渐增大所述消耗电阻单元的工作时长。3.根据权利要求2所述的光伏供电电路,其特征在于,所述控制电路还用于:在所述工作时长达到预设最大时长时,若各测试周期计算得到的带载功率均小于所述最小追踪功率,则返回执行所述在第一测试周期中,控制所述功率测试电路中的消耗电阻单元工作第一时长的步骤。4.根据权利要求3所述的光伏供电电路,其特征在于,所述控制电路还用于:在任意测试周期计算的带载功率大于所述最小追踪功率时,控制所述功率测试电路停止工作。5.根据权利要求2所述的光伏供电电路,其特征在于,所述功率测试电路包括第一开关单元和消耗电阻单元;所述第一开关单元的第一端连接所述电阻单元的第一端;所述消耗电阻单元的第二端连接所述正极输入端;所述第一开关单元的第二端接地并连接所述负极输入端;所述第一开关单元的控制端连接所述控制电路;所述控制电路用于输出驱动信号以调整所述第一开关单元的占空比,以使得各测试周期内所述第一开关单元的占空比逐渐增大,进而使得所述消耗电阻单元在每个测试周期中的工作时长逐渐增大。6.根据权利要求5所述的光伏供电电路,其特征在于,所述控制电路用于:控制所述第一测试周期中所述第一开关单元的占空比为初始占空比;在后续测试周期中,逐渐增大所述第一开关单元的占空比;在所述占空比达到最大占空比时,若各测试周期计算得到的带载功率均小于所述最小追踪功率,则返回执行所述控制所述第一测试周期中所述第一开关单元的占空比为初始占
空比的步骤。7.根据权利要求5所述的光伏供电电路,其特征在于,所述消耗电阻单元包括第一电阻;所述第一开关单元包括第一mos管、第二电阻和第三电阻;所述第一电阻的第一端作为所述功率测试电路的第一端;所述第一电阻的第二端连接所述第一mos管的漏极;所述第一mos管的漏极作为所述第一开关单元的第一端;所述第一mos管的源极作为第一开关单元的第二端;所述第一mos管的栅极连接所述第三电阻的第一端;所述第三电阻的第二端作为所述第一开关单元的控制端;所述第三电阻连接于所述第一mos管的栅极和源极之间。8.根据权利要求1所述的光伏供电电路,其特征在于,还包括功率消耗电路;所述功率消耗电路的第一端连接所述正极输入端;所述功率消耗电路的第二端连接所述负极连接端;所述功率消耗电路用于在所述太阳能板的输出功率小于预设功率阈值时,消耗所述太阳能板的输出功率;所述功率消耗电路还用于在所述太阳能板的输出功率大于所述预设功率阈值时断开,以使得所述太阳能板的输出功率给所述辅助电源电路供电,以激活所述辅助电源电路。9.一种光伏供电电路的控制方法,其特征在于,所述光伏供电电路包括:辅助电源电路、mppt电路、功率测试电路、电压采样电路和控制器;所述辅助电源电路的第一端与所述光伏供电电路的正极输入端连接;所述正极输入端用于与太阳能板的正极输出端连接,所述辅助电源电路的第二端与所述光伏供电电路的负极输入端连接,所述负极输入端用于与所述太阳能板的负极输出端连接,所述辅助电源电路的输出端用于连接所述mppt电路,以向所述mppt电路供电;所述功率测试电路的第一端与所述正极输入端连接,所述功率测试电路的第二端与所述负极输入端连接;所述功率测试电路用于对所述太阳能板的带载功率进行测试;所述功率测试电路包括消耗电阻单元;所述电压采样电路用于检测所述太阳能板的输出电压,并将所述太阳能板的输出电压发送给所述控制器;所述控制器用于执行所述控制方法;所述控制方法包括:在所述辅助电源电路被激活时,以预设规律控制所述功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据所述工作时长、所述消耗电阻单元的电阻值以及所述电压采样电路输出的输出电压计算对应测试周期中所述太阳能板的带载功率;在所述带载功率大于所述mppt电路的最小追踪功率时,控制所述辅助电源电路向所述mppt电路供电,以使得所述mppt电路对所述太阳能板的输出电压进行最大功率追踪。10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1-8任意一项所述的光伏供电电路。
技术总结
本申请提供一种光伏供电电路,包括:辅助电源电路、MPPT电路、功率测试电路、电压采样电路和控制电路。光伏供电电路的正极输入端、负极输入端分别与太阳能板的正极输出端、负极输出端连接。辅助电源电路的输出端用于连接MPPT电路;功率测试电路的两端分别与光伏供电电路的正极输入端、负极输入端连接。控制电路用于在辅助电源电路被激活时,以预设规律控制功率测试电路在每个测试周期内的工作时长,并根据工作时长、消耗电阻单元的电阻值以及电压采样电路发送的输出电压计算太阳能板的带载功率;控制电路还用于在带载功率大于MPPT电路的最小追踪功率时,控制辅助电源电路向MPPT电路供电,以使得MPPT电路对太阳能板进行最大功率追踪。踪。踪。
技术研发人员:张凯 张宏韬 陈熙 王雷
受保护的技术使用者:深圳市正浩创新科技股份有限公司
技术研发日:2023.03.31
技术公布日:2023/7/12
版权声明
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