新一代太阳能MPPT控制器-电子发烧友网

经过数月的准备和研发，重要从为数不多的空闲时间里头做出这个非常具有实际意义的产品了。在这里真的要非常感谢一直帮我的哥们，帮我完成了这个的DSP纯数字化的操作了。

这是一个具有真正意义的MPPT充电装置，而不是现在国内流行的那种几个MOSFET组成的开关也叫MPPT那种假货，这个机器可以大幅度提高太阳能电池板输出到电池的充电效率。完全摆脱了太阳能电池的工作电压与电池电压不匹配的局限，可以随心所欲的组合太阳能电池板和电池的电压匹配问题，而不需要考虑太多工作电压，更加不用担心充电效率的问题了。

这个产品的强大的功能特性如下：

1，无需人管理，上电会自动执行MPPT相关的所有算法与动作。

2，具备防止反向漏电，避免从电池端漏电到PV板。

3，充电过程无需人为参与，全部安装事先预定的参数执行，比如最大电流，最高截止电压，浮充电压。

4，多重的充电管理特性，如果电池电量充满，一直会工作于保持电池最佳待命状态，只等负载连上。

5，支持电池端负载突发模式，负载接入电池后，机器会自动调整工作状态，以MPPT的方式联合电池共同给负载提供电能，而不是采取低效的太阳能直接供电或者边充电边放电的模式，这样大的提升电池的使用寿命。

6，简化太阳能PV板的连线，无损失的高效充电，比如我要充12V电池，但是为了简化布线，又有多组太阳能电池板，肯定会采用串联的方式，串联之后板子的工作电压也会提升，此时如果直接充电，会有至少50%以上的功率浪费了，有了MPPT控制器，就算是72V的PV工作电压，去充电12V蓄电池，都不会有任何问题。MPPT会自动平衡PV到电池之间的阻抗。

7，采用极高的PWM调制，保证系统最精简与最小巧，提升可靠性。

8，DC-DC级的最大转换效率为98%.

9，MPPT搜索精度最高支持99%。

10，采用LCD屏幕显示当前参数，基本可以不要外用表了。

11，后续采用多相交错并联结构，最大支持4相供电充电，大幅提升功率等级，以后再大的电流都不怕了。

下面有些人对此表示怀疑，咱举一个非常有代表性的例子，这是在测试中都可以测试出来的。

一片230W左右的太阳能电池板，给一个12V电池充电，太阳能板的工作电压是36V，36V是这种标准太阳能板的工作电压，这是没有办法改变的，因为这涉及到板子的生产和排片的过程。

好了，问题来了，按照通常的做法，我不接控制器给电池充电。如下图所示，大多数人理解，这直接充电，效率肯定最高。

230W太阳能板的技术参数为：

Pmax=230W;

Voc=44V;

Vmp=36V

Imp=6.4A

好了，我们再看看太阳能板的工作情况，

当太阳能电池在理想的工作的条件下，接入蓄电池进行充电，如图1所示。

当此时蓄电池电压为12V情况下，此时太阳能电池板工作电压被蓄电池电压钳

位，也同时为12V，而太阳能电池板的工作电流在光照理想的情况下，最大为

6.4A，此时我们可以计算出此时真正的太阳能电池输出的有效功率为：

Pout=12*6.4=76.8W；看看此时还是在理想情况下，230W的板子变成了76.8W。实际使用还会更加低下。

从以上情况可以看出，虽然太阳能电池板具备了自身输出最大功率的条件，但是由于外

部负载的关系，限制了这种特性的输出。所以我们必须引入MPPT装置来解决这一问题。

好了，如果接入MPPT的情况是什么样子呢？

如果采用MPPT控制器来匹配太阳能电池和蓄电池之间的阻抗，使太

阳能电池板的输出功率逼近Pmax，由于改变了输入输出之间的关系，设MPPT转换

级效率为98%，忽略MPPT跟踪效率，此时太阳能电池的输出功率为:

Psout=36*6.4A≈230W;

•MPPT输出功率为：

PDC out=12*19.1A*98%≈224W; 天哪，这个19.1A是怎么来的呢？太阳能板最大电流都输出不了19.1A，为何MPPT输出了

19.1A，这是因为MPPT将太阳能板6.4A对应的36V工作电压，转化成了12V 对应的19.1A的电流。

这就是MPPT的优势所在。

• 采用MPPT，蓄电池电压不在钳位太阳能电池电压，所以让太阳能电池板能够

输出最大功率通过DC-DC变换，使蓄电池获得最高的充电功率所对应的电流和

电压。这一方式可以大大提高充电效率和最高利用太阳能电池发电，比直接接

入蓄电池充电的方式可以提高30-40%以上的效率，在这种电压相差比较大，然后工程中实际会出现的案例效率提升更加明显。

也许有人会说，你犯傻，用36V的板子给12V电池充电，其实36V单片组件是个标准品，如果用18V的标准组件也是同样的道理。

看以下示例：

太阳能电池部分基本参数为：这是100W的标准组件的参数。

Pmax=100W;

Voc=23V;

Vmp=18V

Imp=5.6A

蓄电池基本参数：

电压：DC12V

容量：100AH

当太阳能电池在理想的工作的条件下，接入蓄电池进行充电，如图1所示。

当此时蓄电池电压为11V情况下，此时太阳能电池板工作电压被蓄电池电压钳

位，也同时为11V，而太阳能电池板的工作电流在光照理想的情况下，最大为

5.6A，此时我们可以计算出此时真正的太阳能电池输出的有效功率为：

Pout=11*5.6=61.6W；

如果随着充电时间延长，蓄电池电压变成12V，此时输出的有效功率为：

Pout=12*5.6=67.2W；

从以上情况可以看出，虽然太阳能电池板具备了自身输出最大功率的条件，但是由于外

部负载的关系，限制了这种特性的输出。所以我们必须引入MPPT装置来解决这一问题。

采用MPPT控制器来匹配太阳能电池和蓄电池之间的阻抗，使太

阳能电池板的输出功率逼近Pmax，由于改变了输入输出之间的关系，设MPPT转换

级效率为98%，忽略MPPT跟踪效率，此时太阳能电池的输出功率为:

Psout=18*5.6A≈100W;

•MPPT输出功率为：

PDC out=12*8.3A*98%≈98W;这个8.3A就是MPPT控制器充电给蓄电池电流，这是因为MPPT将太阳能板5.6A对应的18V工作电压，转化成了12V 对应的8.3A的电流。

这就是MPPT的优势所在。

以上所有试验都是真实验证过的，我只是举例说明以下，真实的电流值是随着太阳的变化而变化，太阳能板的真实输出功率是无时无刻都在变化的，单纯的去匹配电压是会严重影响效率。否则并网逆变器为何一定要MPPT跟踪呢？这个同样不例外

楼下有人对此有疑问，觉得不好，可以使用你们的方法，来和我这个机器进行对比试验，看看是谁的充电电流会大一些。可能有人会说，我多增加太阳能板不是更加好吗？可是太阳能板你不要钱呀，MPPT多少钱，电池板多少钱，一片100W的板子，你能加多大的板子去配合原来的板子呢？加1W吗？还是10W？这些就是不开窍的天马行空的想法。

开始上图，敬请期待。

体积很小，采用了DSP，不是单片机哦，电路也是超级简单，大幅提升充电效率，如果有人对此有疑问，欢迎拿一个现在通常市面上的东西，对比测试一下。看看到底MPPT提升了多大的充电电流吧。

对此电路有怀疑的人士，本人暂时不会公布相关电路图。请不要冷嘲热讽，那样只会让人觉得恶心。