一种软开关MPPT控制器及光伏电源系统的制作方法

技术特征：
1.一种软开关mppt控制器，其特征在于，包括：输入采样模块、控制模块和功率变换模块；所述输入采样模块的输入端连接第一电源，用于采集所述第一电源的输入电压和/或输入电流；所述控制模块的输入端连接所述输入采样模块的输出端，用于根据所述输入电压和/或输入电流确定所述第一电源的最大功率点并生成驱动信号；所述功率变换模块包括：储能电感l1、第一开关管s1、第二开关管s2和电容c3；所述第一开关管s1和所述第二开关管s2的栅极连接所述控制模块，所述第一开关管s1的漏极连接所述第一电源的正极，所述第一开关管s1的源极连接所述储能电感l1的第一端和所述第二开关管s2的漏极，所述储能电感l1的第二端连接所述电容c3的第一端，所述第二开关管s2的源极连接所述第一电源的负极和电容c3的第二端；所述功率变换模块的输入端连接所述控制模块的输出端并接收所述驱动信号，所述驱动信号使所述储能电感l1工作于断续导通模式。2.如权利要求1所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，所述储能电感l1的电感值大小被选择，以使得在所述断续导通模式中流过所述储能电感l1的电流方向发生改变。3.如权利要求2所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，所述储能电感l1的电感值大小满足以下不等式：；其中，v
in
为所述输入电压，v
out
为所述功率变换模块的输出电压，l为所述储能电感l1的电感值，d为所述第一开关管s1的占空比，t为所述第一开关管s1的工作周期，c1为所述第一开关管s1的结电容，c2为所述第二开关管s2的结电容，t
dead1
为所述第一开关管导通前的死区时间，i
out
为输出电流。4.如权利要求1-3任一项所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，还包括输出采样模块，所述输出采样模块的输入端连接所述功率变换模块的输出端，用于检测所述功率变换模块的输出电压和/或输出电流并反馈至所述控制模块。5.如权利要求4所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，所述控制模块包括mppt控制单元、pid单元、pwm生成单元和驱动单元，所述mppt控制单元根据所述输入电压和/或输入电流通过pid单元确定所述第一电源的最大功率点，控制所述pwm生成单元生成所述驱动信号，通过所述驱动单元驱动所述功率变换模块根据所述驱动信号调整输出至第二电源的输出电压和/或输出电流。6.如权利要求5所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，所述控制模块控制所述功率变换模块在一个时间周期中按照以下六个模态循环工作：模态1、在t
0-t1时刻，控制所述第一开关管s1导通，所述储能电感l1上的电压为所述第一电源与所述第二电源的电压差，电感电流线性增加，t1时刻所述第一开关管s1关断；模态2、在t
1-t2时刻，所述第一开关管s1关断后，所述储能电感l1上的电流为正，对所述
第二开关管s2的结电容c2放电，同时对所述第一开关管s1的结电容c1充电，所述第二开关管s2的v
ds
电压下降，直到所述第二开关管s2的v
ds
电压降至零；模态3、在t
2-t3时刻，当所述第二开关管s2的v
ds
电压降至零，所述第二开关管s2的寄生二极管d2导通，把所述第二开关管s2的v
ds
电压钳位在零电压状态；模态4、在t
3-t4时刻，当所述第二开关管s2的驱动信号变为高电平时，所述第二开关管s2零电压开通，所述储能电感l1的电流流过所述第二开关管s2，所述储能电感l1上承受所述第二电源的电压，电流线性减小，直到变为负值，控制关断所述第二开关管s2；模态5、在t
4-t5时刻，所述储能电感l1的电流方向为负，对所述第一开关管s1的结电容c1放电，同时对所述第二开关管s2的结电容c2充电，所述第一开关管s1的v
ds
电压下降，直到所述第一开关管s1的v
ds
电压下降至零；模态6、在t
5-t6时刻，当所述第一开关管s1的v
ds
电压下降至零，所述第一开关管s1的寄生二极管d1导通，将所述第一开关管s1的v
ds
电压钳位在零电压状态；继续循环至所述模态1；其中，所述v
ds
电压为漏源电压。7.如权利要求6所述的一种软开关mppt控制器，其特征在于，所述第一电源为光伏电池，所述第二电源为储能电池，所述光伏电池通过所述软开关mppt控制器为所述储能电池充电。8.一种光伏电源系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一所述的一种软开关mppt控制器、光伏电池和储能电池，所述光伏电池连接所述软开关mppt控制器的输入端，所述软开关mppt控制器的输出端连接所述储能电池，为所述储能电池充电。9.如权利要求8所述的一种光伏电源系统，其特征在于，还设置有逆变器，所述逆变器两端分别连接所述软开关mppt控制器与负载，为负载提供适配的工作电压。

技术总结
本申请公开了一种软开关MPPT控制器，包括：输入采样模块、控制模块和功率变换模块，所述输入采样模块用于采集所述第一电源的输入电压和/或输入电流，所述控制模块用于根据所述输入电压和/或输入电流，确定所述第一电源的最大功率点并生成驱动信号，所述功率变换模块根据所述驱动信号使功率变换模块的储能电感L1工作于断续导通模式；本申请还提供一种光伏电源系统。本申请中的软开关MPPT控制器能够利用简单的电路结构同时实现太阳能最大功率点跟踪和电路结构的软开关，降低电路损耗和控制复杂度，提高系统的功率密度，实现由光伏电源高效率地为储能电池充电或为交流负载供电。源高效率地为储能电池充电或为交流负载供电。源高效率地为储能电池充电或为交流负载供电。


技术研发人员：蒋袁
受保护的技术使用者：如果新能源科技（江苏）股份有限公司
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/6/3