CN101877494B - 太阳能储能系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能储能系统，其包括太阳能板，切换单元，蓄电池组，侦测单元以及控制器。所述太阳能板用于将太阳能转换为电能。所述切换单元用于切换蓄电池组中蓄电池的充电方式。所述蓄电池组用于存储电能。所述侦测单元用于侦测太阳能板的充电电压以及蓄电池组的开路电压。所述控制器用于根据侦测单元侦测到的结果，控制所述切换单元切换为对应的充电连接线路对蓄电池组进行相应充电方式的充电。所述的太阳能储能系统可以在太阳光的强度不够时降低蓄电池组对充电电压的要求，因此依然可以对蓄电池组进行充电，有效地提高了太阳能的利用率。本发明还涉及一种太阳能储能方法。

Description

太阳能储能系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种储能系统及方法，尤其涉及一种太阳能储能系统及方法。
背景技术
随着科技的进步，太阳能已被广泛的应用于生产、生活的各个方面。由于太阳能的应用受天气、光照强度等因素的影响，导致直接由光电转换所得的电能输出极不稳定，因此一般先由太阳能储能系统将太阳能光电转换所得的电能存储于一蓄电池组内，再由蓄电池组对用电设备进行供电，如此可实现电能的稳定供应。
但是，直接使用太阳能板产生的电能为蓄电池组充电同样受太阳光的强度的影响较大，太阳光强度高，则太阳能板所提供的充电电压较高，太阳光强度低，则太阳能板所提供的充电电压较低。而现有蓄电池组内的蓄电池均采用固定的充电连接方式，这样导致太阳能储能系统的应用受到很大的限制，例如，电池组串联充电需要有较高的输入电压，如果太阳光的强度不够则蓄电池的输入电压不足，容易造成充电充不满的情形，使得太阳能的利用率降低；电池组并联充电对输入电压的要求较低，但是蓄电池之间可能由于存在电压差而导致蓄电池之间的逆充现象，因此充电的效率较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能有效利用太阳能的太阳能储能系统及其方法。
一种太阳能储能系统，其包括一太阳能板，一与所述太阳能板连接的切换单元，一与所述切换单元连接的蓄电池组，一与所述蓄电池组相连的侦测单元，以及一分别与所述侦测单元及所述切换单元相连的控制器。
所述太阳能板用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出。
所述切换单元用于切换所述蓄电池组中的蓄电池的充电方式。
所述蓄电池组用于存储所述太阳能板所产生的电能。
所述侦测单元用于侦测所述太阳能板的充电电压以及所述蓄电池组的开路电压。
所述控制器用于根据所述侦测单元侦测到的结果，控制所述切换单元切换为对应的充电连接线路对所述蓄电池组进行相应充电方式的充电。
一种应用所述太阳能储能系统的太阳能储能方法，其包括如下步骤：
利用所述侦测单元进行电压侦测；
利用所述控制器分析所述侦测单元的侦测结果；
利用所述控制器控制所述切换单元进行充电方式切换，使所述太阳能板转换的电能，经由所述切换单元选定的充电方式对所述蓄电池组充电。
相对于现有技术，所述的太阳能储能系统利用所述切换单元实现对蓄电池组内的蓄电池的充电方式进行改变，可以在太阳光的强度不够强烈时依然对蓄电池组进行充电，有效地提高了太阳能的利用率。
附图说明
图1是本发明太阳能储能系统的功能模块图；
图2是图1的太阳能储能系统的切换单元的电路示意图；
图3是本发明太阳能储能方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1，所示为本发明较佳实施方式提供的一种太阳能储能系统100的功能模块图。所述太阳能储能系统100包括一太阳能板10，一与所述太阳能板10连接的切换单元20，一与所述切换单元20连接的蓄电池组30，一与所述太阳能板10及所述蓄电池组30相连的侦测单元40，以及一与所述侦测单元40及所述切换单元20相连的控制器50。
所述太阳能板10用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出，本实施方式中，所述太阳能板10为光伏硅板。
所述切换单元20用于切换所述蓄电池组30中的蓄电池的充电方式，该切换单元20内部具有多个不同模式的充电连接线路，每一充电连接线路可以使得蓄电池之间形成不同的充电方式。比如，可以将蓄电池组30的蓄电池并联改为串联，以提高充电效率，或者由串联改为并联，以降低对充电电压的要求，提升太阳能的利用率。
所述蓄电池组30用于存储所述太阳能板10所产生的电能，其包括至少两个蓄电池(图未示)。
所述侦测单元40为一电压侦测器，其用于分别侦测所述太阳能板10的充电电压以及所述蓄电池组30的开路电压。所述充电电压为所述蓄电池组30在充电过程中两端的电压；所述开路电压为所述蓄电池组30在不充电/放电时的电压，其可以在充电开始前进行侦测，也可以在充电的间隙进行侦测。本实施方式中，在侦测蓄电池组30的开路电压时，所述切换单元20与所述蓄电池组30之间断开。
所述控制器50用于根据所述侦测单元40所侦测到的结果，控制所述切换单元20切换不同的连接线路对所述蓄电池组30进行充电。本实施方式中，所述控制器50为一微处理芯片。
本实施方式中，所述蓄电池组30中的蓄电池的数量为两个。请参阅图2，所示为本实施方式的切换单元20的电路示意图，当太阳光足够强烈时，此时，侦测到的太阳能板10的充电电压高于两个蓄电池B1、B2开路电压之和，所述蓄电池组30内两个蓄电池以串联的充电连接线路进行充电，此时开关S1与触点K2相连，开关S2与触点K3断开，如此可以防止蓄电池B1、B2之间出现逆充现象，以保证充电的效率；当太阳光的强度降低至一定水平，此时，侦测到的太阳能板10的充电电压低于两个蓄电池开路电压之和，则所述切换单元20切换为使所述蓄电池组30内两个蓄电池并联的充电连接线路进行充电，此时开关S1与触点K1相连，开关S2与触点K3相连，以保证太阳能能够有效利用以及为蓄电池内充入较多的电量。
请参阅图3，所示为图1的太阳能储能系统100工作原理的流程图，其包括如下步骤：
S601，将太阳能转换为电能。所述太阳能板10将照射在其上的太阳能通过光电转换转换为电能，并输出至所述蓄电池组30。
S602，进行电压侦测。所述侦测单元40实时侦测所述太阳能板10的充电电压以及所述蓄电池组30的开路电压。
S603，分析侦测结果。所述控制器50根据所述侦测单元40侦测到的太阳能板10的充电电压值及所述蓄电池组30的开路电压值，比较二者之间的大小。
S604，进行充电方式切换。所述控制器50根据比较结果，控制所述切换单元20切换不同的连接线路，使所述太阳能板转换的电能，经由所述切换单元选定的充电方式对所述蓄电池组充电。
在充电的过程中，所述侦测单元40分别在一定时间间隔内侦测所述太阳能板10的充电电压及所述蓄电池组30的开路电压。当然所述侦测单元40可以实时侦测所述太阳能板10的充电电压，而于一定时间间隔内侦测所述蓄电池组30的开路电压，以及时切换合适的充电方式。
应当指出，当所述蓄电池组30内的蓄电池数量多于两个时，根据具体的电压侦测情况的不同，所述蓄电池组30内蓄电池的连接方式并不限于串连和并联两种。例如，当所述太阳能板10的充电电压高于所述蓄电池组30各蓄电池的开路电压之和时，所述切换单元20切换为对所述蓄电池串联充电，可以保证充电的效率；当所述太阳能板10的充电电压低于所述蓄电池组30内任意两个蓄电池的开路电压之和时，所述切换单元切换为对所述蓄电池组并联充电，以保证在较弱光照强度条件下对所述蓄电池组30进行充电，提高太阳能的利用率；而当所述太阳能板10的充电电压略低于所述蓄电池组30内各蓄电池的开路电压之和时，所述切换单元20切换为对所述蓄电池组30部分串联后与另一部分并联充电，以平衡充电效率以及太阳能的利用率。
所述的太阳能储能系统利用所述切换单元实现对蓄电池组内的蓄电池的充电方式进行改变，可以在太阳光的强度不够强烈时降低蓄电池组对充电电压的要求，因此依然可以对蓄电池组进行充电，有效地提高了太阳能的利用率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能储能系统，其包括：一太阳能板，一与所述太阳能板连接的切换单元，一与所述切换单元连接的蓄电池组，一与所述蓄电池组相连的侦测单元，一与所述侦测单元及所述切换单元相连的控制器；
所述太阳能板用于将太阳能转换为电能并将转换的电能输出；
所述切换单元用于切换所述蓄电池组中的蓄电池的充电方式，所述切换单元内部具有多个不同模式的连接线路，使得所述蓄电池组内各蓄电池之间在串联、并联或者串并联混联之间切换；
所述蓄电池组用于存储所述太阳能板所产生的电能；
所述侦测单元用于侦测所述太阳能板的充电电压以及所述蓄电池组的开路电压；
所述控制器用于根据所述侦测单元侦测到的结果，控制所述切换单元切换不同的连接线路对所述蓄电池组进行相应充电方式的充电。
2.如权利要求1所述的太阳能储能系统，其特征在于：所述太阳能板为光伏硅板。
3.如权利要求1所述的太阳能储能系统，其特征在于：所述控制器为一微处理芯片。
4.一种太阳能储能方法，其应用如权利要求1至2任一项所述的太阳能储能系统，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
利用所述侦测单元进行电压侦测；
利用所述控制器分析所述侦测单元的侦测结果；
利用所述控制器控制所述切换单元进行充电方式切换，使所述太阳能板转换的电能，经由所述切换单元选定的充电方式对所述蓄电池组充电。
5.如权利要求4所述的太阳能储能方法，其特征在于：所述侦测单元侦测所述太阳能板的充电电压以及所述蓄电池组的开路电压。
6.如权利要求5所述的太阳能储能方法，其特征在于：所述控制器通过比较侦测到的所述太阳能板的充电电压以及以及所述蓄电池组的开路电压对侦测结果进行分析，并根据分析结果控制所述切换单元进行充电方式转换。
7.如权利要求6所述的太阳能储能方法，其特征在于：所述太阳能储能系统在充电过程中，所述侦测单元分别在一定时间间隔内侦测所述太阳能板的充电电压及所述蓄电池组的开路电压。
8.如权利要求6所述的太阳能储能方法，其特征在于：所述太阳能储能系统在充电过程中，所述侦测单元实时侦测所述太阳能板的充电电压，于一定时间间隔内侦测蓄电池组的开路电压。
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