一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021358463.2
(22)申请日 2020.07.10
(73)专利权人 广东欣顿电源科技有限公司
地址 528000 广东省佛山市禅城区塱宝西
路60号3座二层02单元、三层02单元
(72)发明人 唐万光　陈华丰　邹仙生　
(74)专利代理机构 佛山览众深联知识产权代理
事务所(普通合伙) 44435
代理人 王诗捷
(51)Int.Cl.
H02J 7/35(2006.01)
G05F 1/67(2006.01)
H02M 3/158(2006.01)
H02M 1/14(2006.01)
H02M 1/44(2007.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器(57)摘要本实用新型公开了光伏技术领域的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，包括：太阳能电池板阵列串输入接线端子，MPPT最大功率点跟踪电路，输入直流开关，输出直流开关，输入直流EMI滤波器，输出直流EMI滤波器，显示/对外通讯模块及DSP数字处理器模块；本实用新型中的MPPT变换电路采用四相交错并联式BUCK电路设计，能有效降低输出纹波，从而降低滤波电容及续流电感的参数，进而提高功率密度，使得体积变小，提高功率等级；支持12组串太阳能电池板阵列直接输入，具备集成汇流箱功能，系统应用中无需另外配光伏汇流箱，现场接线具有便捷、
安全等特点。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 212676941 U 2021.03.09
C N 212676941
U
1.一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：包括：太阳能电池板阵列串输入接线端子，MPPT最大功率点跟踪电路，输入直流开关，输出直流开关，输入直流EMI滤波器，输出直流EMI滤波器，显示/对外通讯模块及DSP数字处理器模块；所述太阳能电池板阵列的串输入接线端子通过输入直流开关连接输入直流EMI滤波器，直流EMI滤波器通过防反二极管与MPPT最大功率点跟踪电路连接，MPPT最大功率点跟踪电路和输出直流EMI滤波器连接，输出直流EMI滤波器通过输出直流开关的输出端与蓄电池组连接；
所述DSP数字处理器模块的作用为统筹控制，MPPT最大功率点跟踪电路的作用为控制光伏能量的输入及最大功率点跟踪。

2.根据权利要求1所述的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：控制器还具备将电器设备进行防雷汇流的集成汇流箱。

3.根据权利要求1所述的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述太阳能电池板阵列接线端子包括12组接线端子PV+和接线端子PV -，其中支持组串3汇1输入。

4.根据权利要求3所述的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述太阳能电池板阵列接线端子PV+先接入光伏保险丝后再接到输入直流开关，所述太阳能电池板阵列接线端子PV -接到输入直流开关。

5.根据权利要求4所述的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述太阳能电池板阵列接线端子PV+及PV -经过输入直流开关后与直流防雷器连接并接入到输入直流EMI滤波器。

6.根据权利要求1所述的一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述的MPPT最大功率点跟踪电路采用四相交错并联式BUCK电路拓扑设计，每相采用包括一个IGBT斩波模块、两个滤波电容和一个续流电感。

权　利　要　求　书1/1页CN 212676941 U
一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器
技术领域
[0001]本实用新型涉及光伏技术领域，具体为一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器。

背景技术
[0002]在大功率太阳能光伏离网发电领域中，其系统通常由太阳能光伏组件、光伏汇流箱、光伏充电控制器、离网逆变器、蓄电池组等组成。

但传统的大功率光伏充电控制器还存在以下问题：
[0003]传统大功率光伏充电控制器一般采用PWM控制方式，此种控制方式为电流型控制模式，太阳能阵列的最大功率点会随着光照强度及环境温度变化而变化，所以不能跟踪太阳能阵列的最大功率点，因此，该种控制方式的发电效率低，无法充分利用太阳能资源。

[0004]后来有技术人员提出大功率光伏充电控制器采用MPPT最大功率点跟踪控制方式，此种控制方式能基本上上解决发电效率低的问题，但该种大功率充电控制器在系统应用中需配合光伏汇流箱使用，这种方法在现场接线时会比较复杂，所需的线缆会较多。

基于此，本实用新型设计了一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，以解决上述问题。

实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，包括：太阳能电池板阵列串输入接线端子，MPPT最大功率点跟踪电路，输入直流开关，输出直流开关，输入直流EMI滤波器，输出直流EMI滤波器，显示/对外通讯模块及DSP数字处理器模块；所述太阳能电池板阵列的串输入接线端子通过输入直流开关连接输入直流EMI滤波器，直流EMI滤波器通过防反二极管与MPPT最大功率点跟踪电路连接，MPPT 最大功率点跟踪电路与输出直流EMI滤波器连接，输出直流EMI滤波器通过输出直流开关的输出端与蓄电池组连接。

[0007]优选的，控制器还具备将电器设备进行防雷汇流的集成汇流箱。

[0008]优选的，所述太阳能电池板阵列串输入接线端子包括12组接线端子PV+和接线端子PV-，其中支持组串3汇1输入。

[0009]优选的，所述太阳能电池板阵列接线端子PV+先接入光伏保险丝后再接到输入直流开关，所述太阳能电池板阵列接线端子PV-接到输入直流开关。

[0010]优选的，所述太阳能电池板阵列接线端子PV+及PV-经过输入直流开关后与直流防雷器连接并接入到输入直流EMI滤波器。

[0011]优选的，所述的MPPT最大功率点跟踪电路采用四相交错并联式BUCK电路拓扑设计，每相采用包括一个IGBT斩波模块、两个滤波电容和一个续流电感。

[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中的MPPT变换电路采用
四相交错并联式BUCK电路设计，能有效降低输出纹波，从而降低滤波电容及续流电感的参数，进而提高功率密度，使得体积变小，提高功率等级；支持12组串太阳能电池板阵列直接输入，具备集成汇流箱功能，系统应用中无需另外配光伏汇流箱，现场接线具有便捷、安全等特点。

附图说明
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

[0014]图1为本实用新型电路模块示意图。

[0015]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0016]1-光伏保险丝，2-输入直流开关，3-直流防雷器，4-输入直流EMI滤波器，5-防反二极管，6-输入滤波电容，7-IGBT斩波模块，8-续流电感，9-输出滤波电容，10-输出直流EMI滤波器，11-输出直流开关。

具体实施方式
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0018]请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种组串式大功率MPPT太阳能充电控制器，包括12组太阳能电池板阵列接线端子PV+和接线端子PV-，其中支持组串3汇1输入；太阳能阵列接线端子PV+先接入光伏保险丝后再接到输入直流开关，太阳能阵列接线端子PV-接到输入直流开关，PV+及PV-经过输入直流开关后与直流防雷器连接并接入到输入直流EMI滤波器，然后接到MPPT最大功率点跟踪电路(其中正极先经过防反二极管)；所述的MPPT 最大功率点跟踪电路输出端与输出直流EMI滤波器连接，输出直流EMI滤波器的输出端与输出直流开关连接。

[0019]其中，所述的MPPT最大功率点跟踪电路采用四相交错并联式BUCK电路拓扑设计，每相采用包括一个IGBT斩波模块、两个滤波电容和一个续流电感。

[0020]其中，太阳能电池板阵列接线端子包括12组接线端子PV+和接线端子PV-，其中支持组串3汇1输入；每一路PV+输入都接有光伏保险丝1，12组太阳能电池板阵列接线端子PV+及PV-都有接入到输入直流开关2，输入直流开关的输出端与直流防雷器3连接并连接到输入直流EMI滤波器4，输入直流EMI滤波器的输出端器正极连接到一个防反二极管5的阳极，4组防反二极管的阴极分别与MPPT最大功率点跟踪电路连接。

[0021]其中，防反二极管5的阴极分别与MPPT最大功率点跟踪电路中的输入滤波电容6的正极和IGBT斩波模块7的集电极连接，IGBT斩波模块7的中点与续流电感8的一端连接，续流电感8的另一端分别与输出滤波电容9的正极和输出直流EMI滤波器10的输入端连接。

输出直流EMI滤波器10的输出端与输出直流开关11的输入端连接，输出直流开关11的输出端与
蓄电池组连接。

[0022]其中，每相MPPT最大功率点跟踪电路包括一个输入滤波电容6，一个IGBT斩波模块7，和一个续流电感8，一个输出滤波电容9。

其中四相交错并联式BUCK电路拓扑是指四路BUCK电路相互交错工作并且输出并联。

[0023]本实用新型具有MPPT变换电路采用四相交错并联式BUCK电路设计，能有效降低输出纹波，从而降低滤波电容及续流电感的参数，进而提高功率密度，使得体积变小，提高功率等级；支持12组串太阳能电池板阵列直接输入，具备集成汇流箱功能，系统应用中无需另外配光伏汇流箱，现场接线具有便捷、安全等特点。

[0024]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

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例或示例。

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例或示例中以合适的方式结合。

[0025]以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。

优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。

显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。

本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。

本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

图1。