CN101976872A - 储能元件循环充电放电方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储能元件循环充电放电方法，包括储能元件及发电装置，将所述储能元件分为若干个储能单元，在进行放电时，先由一个储能单元进行放电，当该储能单元电压由高压饱和区降至欠压区时改由下一个储能单元放电；在进行充电时，先由发电装置对一个储能单元进行充电，当该储能单元电压由欠压区升至高压饱和区时切换到下一个储能单元进行供放电。采用该方法可有效延长储能元件的使用寿命。

Description

储能元件循环充电放电方法及系统

技术领域

本发明涉及一种储能设备的充电放电方法，特别涉及一种用太阳能或风能设备进行充电的储能设备的充电放电方法。

背景技术

传统的一体化离网光伏系统中，太阳能板或者风机等离网式绿色发电装置发出的电力存在时间分布不均匀等不确定因素，需要有一个中间级的储存设备，将零散的电力都收集起来，在需要的时候再统一供给。但是这种离网系统最大的问题就在于各种绿色能源发电装置均不是恒定供给，当波动幅度达到一定程度时，储能设备中能量耗尽又得不到补充，可能出现能量的缺口，使得储能设备迟迟不能得到充分充电，甚至处于长期欠电状态，不能满足负载的每日用电需求，并且损坏储能元件。

如现有太阳能光伏照明系统普遍采用单一的太阳能板-储能元件的搭配发电-储能搭配，由于太阳能分布的不均匀性，在江南等易发生长期连续阴雨天的地区，整个照明系统所能保持的不间断工作的最长期限就取决于阴雨天的时间与电池的容量。为了度过漫长的梅雨天气，就必须有超大的储能元件容量，例如24V60W直流路灯，按照年均日照时间10小时计算，每晚消耗的电池电量理论值为：

(60/24)×10＝25AH

按照一般60％放电深度计算，应配备的储能元件规格为42AH，实际应用中，考虑到电池的自放电效应与容量衰减，大约需要45-50AH的储能元件支持每天的用电，对应的太阳能板大小在200W以上。当遇到阴雨天气时，由于太阳能发电受光辐射影响剧烈，阴雨天的光照强度一般为日常的1/5-1/10，发电量也相应降低，此时单日蓄积的电量可能只有平时的1/5，远远不能满足整晚的照明需求，系统将处于低压停机状态，必须借助外部电源才能工作。如果系统规格提高为能抵御阴雨天气，那么每度过一个阴雨天，相应的储能元件容量与太阳能板容量必须提高基础值的一倍，也即成本提高一倍。同时，长期的阴雨天中，电量入不敷出一直是个下降过程，储能元件长期工作与欠电状态，严重影响使用寿命与再充电性能。如何改善这一欠电的工作过程，延长电池寿命，提高系统效率就是本发明的研究方向。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可储能元件在欠压状态下的工作过程，延长储能元件使用寿命，提高储能元件使用效率的储能元件循环充电放电方法

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种储能元件循环充电放电方法，包括储能元件及发电装置，将所述储能元件分为若干个储能单元，在进行放电时，先由一个储能单元进行放电，当该储能单元电压由高压饱和区降至欠压区时改由下一个储能单元放电；在进行充电时，先由发电装置对一个储能单元进行充电，当该储能单元电压由欠压区升至高压饱和区时切换到下一个储能单元进行供放电。

优选的，所述发电装置为太阳能电板，当所述太阳能电板输出电压低于设定阀值时，所述储能元件处于放电状态；当所述太阳能电板输出电压高于设定的阀值时，所述储能元件处于充电状态。

本发明还公开了一种实现上述方法的系统，其包括一发电装置，所述发电装置通过第一控制单元与一储能元件连接，所述储能元件分为若干储能单元，所述第一控制单元可控制所述发电装置与所述若干储能单元一一对应连接，所述储能元件通过第二控制单元与负载连接，所述第二控制单元可控制所述负载与所述若干储能单元一一对应连接。

优选的，所述发电装置是太阳能电板或风机。

上述技术方案具有如下有益效果：该储能元件循环充电放电方法在进行放电时，但储能单元电压由高压饱和区降至欠压区时，就改由下一个储能单元放电，这样可避免储能单元长期在欠压状态下放电，从而又能有效延长储能单元的使用寿命；在充电时，由于发电装置每次只对一个储能单元进行充电，这样对于每个储能单元来说很容易达到满冲的状态，不会出现由于储能元件整体容量过大，使储能元件电压抬升不起来而一直工作在欠压区的问题，这样也可有效延长储能元件的使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明储能元件循环充电放电系统的结构示意图。

图2为本发明储能元件循环充电放电方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，该储能元件循环充电放电系统包括一发电装置1，发电装置1通过第一控制单元2与一储能元件连接，储能元件分为若干储能单元3，第一控制单元2可控制发电装置1与若干储能单元3一一对应连接，储能元件通过第二控制单元4与负载5连接，第二控制单元4可控制负载5与若干储能单元3一一对应连接。该发电装置可以为太阳能电板、风机或其他绿色能源的发电装置。

下面以发电装置为太阳能电板为例，对该储能元件循环充电放电方法进行详细介绍：

如图2所示，首先检测太阳能电板输出的电压值，当太阳能电板输出电压低于设定阀值时，说明此时为晚上，储能元件处于放电状态，储能元件向负载供电；当太阳能电板输出电压高于设定的阀值时，说明此时为白天，储能元件处于充电状态。

在进行放电时，先由一个储能单元进行放电，当该储能单元电压高于欠压区电压时，该储能单元向负载5供电进行持续供电，当储能单元由高压饱和区降至欠压区时，第二控制单元4动作，使下一个储能单元与负载5连接，由下一个储能单元对负载5进行供电。

在进行充电时，先由太阳能电板对一个储能单元进行充电，但该储能单元电压低于高压饱和区时，太阳能电板对该储能单元进行持续充电，当该储能单元电压由欠压区升至高压饱和区时，即该储能单元已进入满冲状态，然后第一控制单元2动作，使太阳能电板与下一个储能单元连接，由太阳能电板对下一个储能单元进行充电。

该储能元件循环充电放电方法在进行放电时，但储能单元电压由高压饱和区降至欠压区时，就改由下一个储能单元放电，这样可避免储能单元长期在欠压状态下放电，从而又能有效延长储能单元的使用寿命；在充电时，由于发电装置每次只对一个储能单元进行充电，这样对于每个储能单元来说很容易达到满冲的状态，不会出现由于储能元件整体容量过大，使储能元件电压抬升不起来而一直工作在欠压区的问题，这样也可有效延长储能元件的使用寿命。

上述发电装置可根据实际需要采用其他形式的发电装置，此时具体充电、放电模式的转换条件可能会有所改变。

以上对本发明实施例所提供的一种储能元件循环充电放电方法及系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种储能元件循环充电放电方法，包括储能元件及发电装置，其特征在于：将所述储能元件分为若干个储能单元，在进行放电时，先由一个储能单元进行放电，当该储能单元电压由高压饱和区降至欠压区时改由下一个储能单元放电；在进行充电时，先由发电装置对一个储能单元进行充电，当该储能单元电压由欠压区升至高压饱和区时切换到下一个储能单元进行供放电。

2.根据权利要求1所述的储能元件循环充电放电方法，其特征在于：所述发电装置为太阳能电板，当所述太阳能电板输出电压低于设定阀值时，所述储能元件处于放电状态；当所述太阳能电板输出电压高于设定的阀值时，所述储能元件处于充电状态。

3.一种储能元件循环充电放电系统，其特征在于：其包括一发电装置，所述发电装置通过第一控制单元与一储能元件连接，所述储能元件分为若干储能单元，所述第一控制单元可控制所述发电装置与所述若干储能单元一一对应连接，所述储能元件通过第二控制单元与负载连接，所述第二控制单元可控制所述负载与所述若干储能单元一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的储能元件循环充电放电系统，其特征在于：所述发电装置是太阳能电板或风机。

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