專利名稱：一種新能源供電系統控制器裝置和控制方法
技術領域：
本發明涉及新能源供電系統技術領域，具體而言，涉及一種新能源供電系統控制器裝置和控制方法。
背景技術：
受節能減排的壓力，通信設備使用太陽能、風能等新能源系統作為供電系統的應用越來越多。新能源供電系統向通信設備提供的電源為直流輸入或者可整流成直流輸入， 以下將新能源產生的直流電源簡稱“直流源”。當直流源在可接受電壓范圍時，通過控制器給標稱電壓為48V或24V或12V蓄電池組充電，同時給通信設備負載供電，當直流源的電壓范圍超出了控制器可接受范圍或者直流源不足以支持負載功率需要時，蓄電池組放電給負載供電。如圖1所示，蓄電池組充放電電壓Vo的范圍為Vl V3，其中Vl為放電終止保護電壓和充電初始電壓，V3為電池組均充電壓和開始放電初始電壓。直流源受到直流源本身屬性和與既往在網上運行電源兼容考慮的影響，其輸入電壓Vs的范圍從V2 V4，該范圍的電壓不能直接給蓄電池組及負載供電，需要通過控制器控制或者變換才能被蓄電池組和負載所接受。直流源的輸出特性為在某一電壓點時，能輸出最大功率。以往的控制器采用投撤式或者一般的MPPT(Maxium Power Point Track，最大功率點跟蹤)方式的升壓或者降壓來將直流源變換成蓄電池組需要電壓，存在對新能源的電能利用不充分或變換效率低或者與蓄電池組電壓不匹配或者配置欠靈活等缺陷。現有控制器技術包括如下幾種方案方案一投撤式，投撤式(也叫開關模式控制器，Switch Mode Controller)，控制器的開關是繼電器或者功率電子開關器件，通過控制一個或者多個直流源是接入(投入) 還是斷開(撤除)來對控制器的輸出電壓進行粗略的穩壓。直流源輸出電壓被蓄電池電壓箝位(忽略開關和線路壓降)，因此直流源的輸出電壓無法工作在最大功率輸出點的電壓， 也就無法充分利用新能源的輸出功率。方案二 采用單級升壓方式或者單級降壓方式，由于直流源的輸出電壓范圍很寬， 而控制器輸出接的蓄電池組需要的電壓在不同狀態時變化也很大，因此造成控制器無法工作在其最佳效率點或者無法滿足直流源的較寬的電壓范圍(即無法充分利用新能源的輸出)。方案三升壓和降壓方式簡單的串或并聯組合，或因同時存在多級變換造成變換效率低或因無法滿足蓄電池組的充電電壓需求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，提供一種新能源供電系統的控制器裝置及其控制方法，用于克服現有技術中新能源的直流源存在的電能利用率低和控制器變換效率低的缺陷。
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為了解決上述問題，本發明提出了一種新能源供電系統的控制器裝置，包括升壓模塊(1)，降壓模塊(2)，二極管(3)，自動開關(4)，升壓驅動模塊(5)，降壓驅動模塊(6)， 采樣控制模塊(7)，其中所述升壓模塊(1)的輸入點(A)外接直流源的輸出，同時與二極管(3)的陽極、自動開關(4)的第一連接端連接；所述升壓模塊(1)的輸出點(B)與降壓模塊(2)的輸入連接，同時與二極管(3) 的陰極、自動開關(4)的第二連接端連接；所述降壓模塊(2)的輸出點(C)連接至蓄電池組和通信設備負載；所述采樣控制模塊(7)分別從升壓模塊(1)的輸入點(A)、輸出點(B)，降壓模塊 (2)的輸出點(C)采集電壓和電流信號，經過處理運算后送升壓驅動模塊(5)、降壓驅動模塊(6)以及控制自動開關(4)的閉合或斷開；所述升壓驅動模塊(5)用來驅動升壓模塊(1)，所述降壓驅動模塊(6)用來驅動降壓模塊⑵。所述升壓模塊(1)用于在輸入點(A)的輸入電壓Va低于設定值Vr時，對輸入電壓進行升壓；用于在輸入電壓Va高于設定值Vr時，關閉不工作。所述自動開關(4)用于在輸入點㈧的輸入電壓Va高于設定值Vr時導通，將升壓模塊⑴短路。所述二極管(3)用于在升壓模塊⑴關閉時而自動開關⑷沒有導通瞬間給降壓模塊⑵供電。所述降壓模塊⑵用于在輸入點㈧的輸入電壓Va高于設定值Vr時，對通過自動開關(4)或者二極管(3)傳輸過來的輸入電壓進行降壓；或者用于在輸入點(A)的輸入電壓Va低于設定值Vr時對升壓模塊的輸出電壓進行降壓。所述采樣控制模塊(7)，用于從升壓模塊(1)的輸入點(A)采樣輸入電壓和輸入電流信號，升壓模塊⑴的輸出點⑶采用電壓信號、降壓模塊⑵的輸出點(C)采樣降壓模塊(2)的輸出電流和輸出電壓信號，根據所采樣得到的電流和/或電壓信號計算處理后控制升壓驅動模塊(5)驅動升壓模塊(1)，控制降壓驅動模塊(6)驅動降壓模塊(2)；送出信號控制自動開關(4)的斷與通。本發明還提供一種新能源供電系統的控制器裝置的控制方法，包括采樣控制模塊(7)檢測到升壓模塊(1)的輸入電壓Va大于或等于設定門限電壓 Vr時，自動開關⑷閉合，升壓模塊⑴不工作，采樣控制模塊(7)通過降壓驅動模塊(6) 控制降壓模塊⑵開始最大功率點跟蹤(MPPT)掃描，跟蹤工作在直流源最大輸出功率點， 當控制器的輸出電壓低于設定的均充電壓值Ve，降壓模塊⑵繼續進行MPPT工作狀態。所述方法進一步包括當降壓模塊(2)的輸出電壓Vc達到設定的均充電壓值Ve 時，降壓模塊(2)由最大功率點跟蹤(MPPT)轉為穩壓狀態。所述方法進一步包括在降壓模塊(2)的輸出電壓Vc達到均充電壓值Ve時，開始計時，一定時間tl后，由均充方式轉為浮充方式，此時輸出電壓Vc降低至浮充電壓值Vf。所述方法進一步包括當采樣控制模塊(7)采樣到的升壓模塊(1)的輸入電壓Va 低于設定門限電壓Vr且高于可接受范圍的下限電壓V2時，同時輸入電壓Va與升壓模塊 (2)的輸出電壓Vc的差值低于設定電壓差值時，升壓模塊(1)和降壓模塊(2)均工作，自動開關⑷斷開，二極管⑶阻斷，升壓模塊⑴工作在最大功率點跟蹤(MPPT)環和電壓環之間交替控制，降壓模塊⑵限流穩壓工作。所述升壓模塊⑴的工作在最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2) 的占空比D大于設定占空比值Dl。所述升壓模塊⑴的退出最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比小于設定占空比值D2。本發明還提供另一種新能源供電系統的控制器裝置的控制方法，包括當采樣控制模塊(7)采樣到的升壓模塊(1)的輸入電壓Va低于設定門限電壓Vr 且高于可接受范圍的下限電壓V2時，同時輸入電壓Va與降壓模塊(2)的輸出電壓Vc的差值低于設定電壓差值時，升壓模塊(1)和降壓模塊(2)均工作，自動開關(4)斷開，二極管 (3)阻斷，升壓模塊(1)工作在最大功率點跟蹤(MPPT)環和電壓環之間交替控制，降壓模塊 (2)限流穩壓工作。所述升壓模塊⑴的工作在最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2) 的占空比D大于設定占空比值Dl。所述升壓模塊⑴的退出最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比小于設定占空比值D2。本發明所提出的新能源供電系統的控制器裝置及控制方法，根據同一個直流源在較寬的不同的電壓段以及在蓄電池不同的狀態時，控制器工作在不同的狀態，可以克服現有技術和方法中新能源的直流源存在的電能利用率低和控制器變換效率低的缺陷。采用本發明所述的控制器裝置及方法，可以提高直流源的利用率，可以提高控制器本身的變換效率，可以與既往的投撤式方式的直流源兼容，適用于現有通信設備，使控制器的輸入直流源配置更加靈活。


圖1是新能源輸出的直流電壓范圍和蓄電池組需要的電壓范圍示意圖；圖2是本發明所述的一種新能源供電系統的控制器裝置示意圖；圖3是本發明所述的一種新能源供電系統的控制器的控制方法示意圖；圖4是本發明所述實施例一的一種太陽能控制器裝置示意圖；圖5是本發明所述實施例二的一種風能控制器裝置示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖對本發明作進一步地詳細說明。本發明提出了一種適合通信用的新能源供電系統的控制器裝置及控制方法，針對現有控制器及控制方法所存在的變換效率低和無法充分利用新能源電能的缺陷，所做改進主要在于，根據同一個直流源在較寬的不同的電壓段以及在蓄電池不同的狀態時，使得控制器工作在不同的狀態。這與既往投撤式控制器的通信用新能源系統較好兼容，較好地滿足通信供電的需求。可以提高直流源的利用率，可以提高控制器本身的變換效率。本發明的新能源供電系統控制器裝置，如附圖2所示，包括升壓模塊1，降壓模塊2，二極管3，自動開關4，升壓驅動模塊5，降壓驅動模塊6，采樣控制模塊7，其中所述升壓模塊1的輸入點A外接直流源10的輸出，同時與二極管3的陽極、自動開關4的第一連接端連接；所述升壓模塊1的輸出點B與降壓模塊2的輸入連接，同時與二極管3的陰極、自動開關4的第二連接端連接；所述降壓模塊2的輸出點C連接至蓄電池組8和通信設備9負載；所述采樣控制模塊7分別從升壓模塊1的輸入點A、輸出點B，降壓模塊2的輸出點C采集電壓和電流信號，經過處理運算后送升壓驅動模塊5、降壓驅動模塊6以及控制自動開關4的閉合或斷開；所述升壓驅動模塊5用來驅動升壓模塊1，所述降壓驅動模塊6用來驅動降壓模塊 2。圖2所示的所述新能源供電系統控制器裝置在工作時所述升壓模塊1在輸入點A的電壓Va低于設定值Vr時(Vr值可根據不同的環境和蓄電池組需求可設)，能對輸入電壓進行升壓。在輸入電壓Va高于設定值時，升壓模塊1 關閉不工作。升壓模塊1由采樣控制模塊7通過升壓驅動模塊5控制。所述降壓模塊2對控制器中通過自動開關4或者二極管3過來的輸入電壓或者升壓模塊1的輸出電壓進行降壓，滿足蓄電池組充電電壓以及給負載供電要求。降壓模塊2 由采樣控制模塊7通過降壓驅動模塊6控制。所述自動開關4在輸入電壓高于設定值時，因升壓模塊1不工作時導通將升壓模塊1短路，以減小導通損耗，提高控制器的變換效率。自動開關4受采樣控制模塊7控制。 自動開關4可以是繼電器或者接觸器或者其它導通損耗低且易于控制器件。所述二極管3在升壓模塊1關閉時而自動開關4沒有導通瞬間給降壓模塊2供電， 避免降壓模塊2瞬間輸入掉電。所述采樣控制模塊7從圖2所示A點采樣輸入電壓和輸入電流信號，B點采用電壓信號、C點采樣輸出電流和輸出電壓信號，經過采樣控制模塊7計算處理后送升壓驅動模塊5和降壓驅動模塊6，分別驅動升壓模塊1和降壓模塊2。同時采樣控制模塊7送出信號控制自動開關4的斷與通。如圖3所示，圖2中控制器的控制方法，包括對如下幾種工作狀態的控制工作狀態1 控制器啟動時，采樣控制模塊7檢測輸入電壓，當檢測到Va大于或等于Vr (該值根據環境條件等可設)，自動開關4閉合，升壓模塊1不工作，采樣控制模塊7通過降壓驅動模塊6控制降壓模塊2開始MPPT掃描，跟蹤工作在直流源最大輸出功率點；當控制器的輸出電壓低于設定的均充電壓值Ve (該值根據不同蓄電池組和當地氣候條件適當小范圍設定)，表示通信設備9負載和蓄電池8需要控制器的輸出功率要足夠大，則降壓模塊2繼續進行MPPT工作狀態。MPPT的基本原理是在一定周期內，采樣控制模塊7對控制器的輸入電壓(即直流源的輸出電壓)在一定范圍內進行掃描，對控制器的輸入功率(即直流源的輸出功率)進行求導數。即Δ P，Δ P是算法的臺階值，每次增加一個Δ P，判斷輸出功率的導數Δ P，如果 Δ P大于零，表明還沒有達到最大功率點，如果小于零，表示輸出電壓超過了最大功率點。這樣尋找到等于零的切線位置，就是最大功率點。當控制器啟動工作時，采樣控制模塊7采樣輸入電壓、輸入電流，并計算功率的變化量ΔΡ，如果ΔΡ = 0，這意味著控制器工作在直流源最大輸出功率點，就無需調整。 如果ΔΡ興0，表示控制器還沒有工作在直流源的最大輸出功率點，需要改變其工作電壓點，工作點電壓調高或者降低取決于當前的變化趨勢，如果U*(dI)+I*(dU) <0，表示當前的工作點電壓高于最大功率點電壓，需要將工作點往降低電壓方向移動。否則，如果 U*(dI)+I*(dU) > 0，表示當前工作點電壓低于最大功率點電壓，需要調高工作點電壓。當直流源輸出電壓隨環境條件或負載大小原因變化時，控制器通過上述工作流程及時調整工作電壓點，以便控制器達到最大的輸出功率，最大地利用直流源的輸出能量。工作狀態2當控制器的輸出電壓Vc達到設定的均充電壓值Ve時，表示負載和蓄電池不再需要足額的MPPT控制方式輸出的功率，降壓模塊2由MPPT狀態轉為穩壓狀態，此時輸出電壓穩定，輸出電流逐步減小。工作狀態3在控制器的輸出電壓Vc達到均充電壓值Ve時開始計時，一定時間tl (可設)后， 降低輸出電壓到浮充電壓值Vf，即由均充方式轉為浮充方式。在上述1、2、3的三種工作狀態時，升壓模塊1是關閉的，只是降壓模塊2工作，是基于控制器的輸入電壓Va高于設定的電壓值Vr (該值根據環境條件等可設)或控制器的輸入電壓與輸出電壓的差值高于某一個設定值時(即Va-Vc= Δυ，該電壓差值根據降壓模塊本身特性及占空比來優化設定)。工作狀態4當控制器中采樣控制模塊7采樣到的控制器的輸入電壓Va低于Vr但是高于可接受范圍的下限電壓V2時，同時控制器的輸入電壓與輸出電壓的差值低于某一個設定值時 (該電壓差值根據降壓模塊本身及占空比來優化設定)，此時控制器的升壓模塊1和降壓模塊2均需工作，前級的升壓模塊1開始工作，自動開關4斷開，二極管3阻斷，前級升壓模塊 1工作在MPPT環和電壓環之間交替控制，降壓模塊2限流穩壓工作。工作狀態5前級升壓模塊1的MPPT狀態的條件為當后級降壓模塊2的占空比D大于某一設定值Dl時，占空比加大證明后級在穩壓環動作的同時輸出電流在加大，需要前級進行MPPT 狀態提高直流源的輸出功率。工作狀態6前級升壓模塊1退出MPPT狀態的條件為當后級的降壓模塊2的占空比小于某一設定值D2時，占空比縮小證明后級穩壓環工作的同時輸出電流在減小，輸出功率在降低， 需要前級退出MPPT狀態，降低直流源10的輸出功率。當前級升壓模塊1的MPPT環退出時，直流源10輸出功率減小，此時后級的降壓模塊2的占空比會增大AD，為保證不因為AD的增加而重新進入MPPT狀態，需要AD < D1-D2，即表示后級的降壓模塊2的占空比對前級進入MPPT和退出MPPT稍不同，有一個回滯，回滯的設置既要保持控制器穩定工作，又能提高直流源的利用率。此時如果控制器的輸入電壓Va高于Vr時，則關閉升壓模塊1，二極管3導通，自動開關4閉合，此時只有后級的降壓模塊2工作，回到工作狀態1。如果控制器的輸入電壓Va低于V2時，則控制器休眠，通信設備9負載所需能量全部由蓄電池8組放電提供。實施例一一種太陽能光伏供電系統的控制器裝置和控制方法如圖4所示，給出了本發明基于太陽能光伏供電系統的控制器裝置示意圖。該實施例中，將圖2所示的直流源10替換為太陽能光伏陣列200，將太陽能光伏陣列200作為直流源通過控制器對通信設備負載進行供電，以及對蓄電池進行充電。為了與以往投撤式的太陽能供電系統的組件輸出電壓兼容，也為了與48V蓄電池組兼容，本實施例一中，采用一組或者多組并聯的2塊標準PV組件(英文photovoltaic module，光伏組件)串聯的太陽能方陣作為直流源，1塊標準PV組件含72個Cell (原電池單元)串聯。PV組件的輸出功率隨光照強度增強而增加，而PV組件的輸出電壓隨組件的溫度升高而降低。2塊標準PV組件串聯時，在組件溫度25°C時的最大功率點跟蹤MPPT (Maxium Power Point Track)電壓Vmp是72V左右。而從_40°C 80°C范圍變化時，最大功率點跟蹤時電壓對應為Vmp是98. 4V 49. 6V。通信用48V鉛酸蓄電池組要求的充電電壓為 43. 2V 57. 6V。如圖4，本實施例的升壓模塊1的輸入點A外接一組或者多組由2塊標準PV組件串聯組成的太陽能電池陣列(200)的輸出，同時與二極管3的陽極、自動開關4的一端連接。升壓模塊1的輸出點B與降壓模塊2的輸入連接，同時與二極管3的陰極、自動開關4 的另一端連接。降壓模塊2的輸出點C連接48V鉛酸蓄電池組或者與48V電壓接近的其它類型蓄電池組和通信設備負載。采樣控制模塊7分別從A點、B點、C點采集電壓和電流信號，經過處理運算后送升壓驅動模塊5、降壓驅動模塊6以及控制自動開關4閉合或斷開，升壓驅動模塊5用來驅動升壓模塊1、降壓驅動模塊6用來驅動降壓模塊2。實施例一的控制器工作時的控制方法中，包括如下幾種工作狀態工作狀態1 太陽能光伏供電系統的控制器啟動時，采樣控制模塊7檢測輸入電壓，當檢測到 Va大于或等于Vr (該值根據環境條件等可設)，自動開關4閉合，升壓模塊1不工作，降壓模塊2的開始MPPT掃描，跟蹤工作在PV組件最大輸出功率點，當控制器的輸出電壓低于設定的均充電壓值Ve (如56. 4V)，表示通信設備9負載和蓄電池組8需要控制器的輸出功率需足夠大，則降壓模塊2繼續進行MPPT工作狀態。當太陽能組件隨光照強度、組件溫度、負載或者別的原因變化時，控制器通過MPPT 控制方式及時調整工作電壓點，以便控制器達到最大的輸出功率，最大地利用光伏組件的輸出能量。工作狀態2當控制器輸出電壓達到設定的均充電壓點時，表示通信設備9負載和蓄電池組8 不再需要足額的MPPT控制方式輸出的功率，降壓模塊2由MPPT狀態轉為輸出電壓的穩壓狀態，此時輸出電壓穩定，輸出電流逐步減小。工作狀態3在輸出電壓達到均充電壓值Ve時開始計時，一定時間tl后，降低輸出電壓到浮充電壓值Vf，即轉均充方式為浮充方式。工作狀態4在上述1、2、3的三種工作狀態時，升壓模塊1是關閉的，只是降壓模塊2工作，是基于控制器的輸入電壓高于設定的電壓值Vr (設60 65V，該值根據環境條件等可設)或控制器的輸入電壓與輸出電壓的差值高于某一個設定值時(如5V，該電壓差值根據降壓模塊本身及占空比來優化設定)。如果控制器的輸入電壓低于Vr，同時控制器的輸入電壓與輸出電壓的差值低于某一個設定值時(如5V，該電壓差值根據降壓模塊本身及占空比來優化設定)，此時控制器的升壓模塊1和降壓模塊2均需工作，前級升壓模塊1開始工作，自動開關4斷開，二極管3阻斷，后級降壓模塊2穩壓工作，前級升壓模塊1采用MPPT控制方式和穩壓方式交替控制，后級為限流穩壓控制方式。工作狀態5前級升壓模塊1進入MPPT狀態的條件為當后級降壓模塊2的占空比大于某一設定值Dl時，占空比加大證明后級在穩壓環動作的同時輸出電流在加大，需要前級進行MPPT 狀態提高PV組件的輸出功率。工作狀態6前級升壓模塊1退出MPPT狀態的條件為當后級降壓模塊2的占空比小于某一設定值D2時，占空比縮小證明后級穩壓環工作的同時輸出電流在減小，輸出功率在降低，需要前級退出MPPT狀態，降低PV組件的輸出功率。當前級升壓模塊1的退出MPPT控制方式時，PV組件輸出能量減小，此時后級降壓模塊2的占空比會突然增大AD，為保證不因為AD的增加而重新進入MPPT狀態，需要AD <D1-D2。即表示后級降壓模塊2的占空比對前級進入MPPT和退出MPPT稍不同，有一個回滯，回滯的設置既要保持控制器穩定工作，又能提高直流源的利用率。此時如果控制器的輸入電壓Va高于Vr時，則關閉升壓模塊1，二極管3導通，繼電器(即自動開關4)閉合，此時只有后級降壓模塊2工作，回到工作狀態1。如果控制器的輸入電壓Va低于V2時，則控制器休眠，通信設備9負載所需能量全部由蓄電池組8放電提供。實施例一中，所述控制器100與2塊標準組件串聯做為直流源輸入、控制器為降壓控制方式或者投撤式相比，能提高太陽能的利用率，具體對比情況可參見表1所示技術內容。表1 采用本實施例和不采用本實施例的方案比較表
權利要求
1.一種新能源供電系統的控制器裝置，其特征在于，包括升壓模塊(1)，降壓模塊 (2)，二極管(3)，自動開關(4)，升壓驅動模塊(5)，降壓驅動模塊(6)，采樣控制模塊(7)，其中所述升壓模塊(1)的輸入點(A)外接直流源的輸出，同時與二極管(3)的陽極、自動開關(4)的第一連接端連接；所述升壓模塊⑴的輸出點⑶與降壓模塊⑵的輸入連接，同時與二極管⑶的陰極、自動開關(4)的第二連接端連接；所述降壓模塊(2)的輸出點(C)連接至蓄電池組和通信設備負載；所述采樣控制模塊(7)分別從升壓模塊(1)的輸入點(A)、輸出點(B)，降壓模塊(2) 的輸出點(C)采集電壓和電流信號，經過處理運算后送至升壓驅動模塊(5)、降壓驅動模塊 (6)以及控制自動開關(4)的閉合或斷開；所述升壓驅動模塊(5)用來驅動升壓模塊(1)，所述降壓驅動模塊(6)用來驅動降壓模塊⑵。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述升壓模塊(1)，用于在輸入點㈧的輸入電壓Va低于設定值Vr時，對輸入電壓進行升壓；用于在輸入電壓Va高于設定值Vr時，關閉不工作。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述自動開關(4)用于在輸入點(A)的輸入電壓Va高于設定值Vr時導通，將升壓模塊⑴短路。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述二極管(3)用于在升壓模塊(1)關閉時而自動開關(4)沒有導通瞬間給降壓模塊 (2)供電。
5.如權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述降壓模塊⑵用于在輸入點㈧的輸入電壓Va高于設定值Vr時，對通過自動開關(4)或者二極管(3)傳輸過來的輸入電壓進行降壓；或者用于在輸入點(A)的輸入電壓 Va低于設定值Vr時對升壓模塊的輸出電壓進行降壓。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述采樣控制模塊(7)，用于從升壓模塊(1)的輸入點(A)采樣輸入電壓和輸入電流信號，升壓模塊(1)的輸出點(B)采用電壓信號、降壓模塊(2)的輸出點(C)采樣降壓模塊 (2)的輸出電流和輸出電壓信號，根據所采樣得到的電流和/或電壓信號計算處理后控制升壓驅動模塊(5)驅動升壓模塊(1)，控制降壓驅動模塊(6)驅動降壓模塊(2)；送出信號控制自動開關(4)的斷與通。
7.一種新能源供電系統的控制器裝置的控制方法，其特征在于，包括采樣控制模塊(7)檢測到升壓模塊(1)的輸入電壓Va大于或等于設定門限電壓Vr時， 自動開關⑷閉合，升壓模塊⑴不工作，采樣控制模塊(7)通過降壓驅動模塊(6)控制降壓模塊(2)開始最大功率點跟蹤(MPPT)掃描，跟蹤工作在直流源最大輸出功率點，當控制器的輸出電壓低于設定的均充電壓值Ve，降壓模塊(2)繼續進行MPPT工作狀態。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括當降壓模塊(2)的輸出電壓Vc達到設定的均充電壓值Ve時，降壓模塊(2)由最大功率點跟蹤(MPPT)轉為穩壓狀態。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括在降壓模塊⑵的輸出電壓Vc達到均充電壓值Ve時，開始計時，一定時間tl后，由均充方式轉為浮充方式，此時輸出電壓Vc降低至浮充電壓值Vf。
10.如權利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括當采樣控制模塊(7)采樣到的升壓模塊(1)的輸入電壓Va低于設定門限電壓Vr且高于可接受范圍的下限電壓V2時，同時輸入電壓Va與升壓模塊⑵的輸出電壓Vc的差值低于設定電壓差值時，升壓模塊(1)和降壓模塊(2)均工作，自動開關(4)斷開，二極管(3) 阻斷，升壓模塊(1)工作在最大功率點跟蹤(MPPT)環和電壓環之間交替控制，降壓模塊(2) 限流穩壓工作。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述升壓模塊(1)的工作在最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比D大于設定占空比值Dl。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述升壓模塊(1)的退出最大功率點跟蹤 (MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比小于設定占空比值D2。
13.一種新能源供電系統的控制器裝置的控制方法，其特征在于，包括當采樣控制模塊(7)采樣到的升壓模塊(1)的輸入電壓Va低于設定門限電壓Vr且高于可接受范圍的下限電壓V2時，同時輸入電壓Va與降壓模塊⑵的輸出電壓Vc的差值低于設定電壓差值時，升壓模塊(1)和降壓模塊(2)均工作，自動開關(4)斷開，二極管(3) 阻斷，升壓模塊(1)工作在最大功率點跟蹤(MPPT)環和電壓環之間交替控制，降壓模塊(2) 限流穩壓工作。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述升壓模塊(1)的工作在最大功率點跟蹤(MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比D大于設定占空比值Dl。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，所述升壓模塊(1)的退出最大功率點跟蹤 (MPPT)狀態的條件為降壓模塊(2)的占空比小于設定占空比值D2。
全文摘要
本發明公開了一種新能源供電系統的控制器裝置及其控制方法，所述控制器裝置包括升壓模塊(1)，降壓模塊(2)，二極管(3)，自動開關(4)，升壓驅動模塊(5)，降壓驅動模塊(6)，采樣控制模塊(7)，其中采樣控制模塊(7)分別從升壓模塊(1)的輸入點(A)、輸出點(B)，降壓模塊的輸出點(C)采集電壓和電流信號，經過處理運算后送入升壓驅動模塊(5)、降壓驅動模塊(6)以及控制自動開關(4)的閉合或斷開；升壓模塊(1)在輸入點(A)的輸入電壓Va低于設定值Vr時，對輸入電壓進行升壓；在輸入電壓Va高于設定值Vr時，關閉不工作。本發明可提高直流源的利用率，提高變換效率，與投撤式直流源兼容。
文檔編號H02M3/16GK102468755SQ20101054720
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者武士越, 王恰, 范俊寧, 謝鳳華, 馬廉攀 申請人:中興通訊股份有限公司