CN102005803A - 一种光伏ups系统及控制方法 - Google Patents

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CN102005803A CN201010615345XA CN201010615345A CN102005803A CN 102005803 A CN102005803 A CN 102005803A CN 201010615345X A CN201010615345X A CN 201010615345XA CN 201010615345 A CN201010615345 A CN 201010615345A CN 102005803 A CN102005803 A CN 102005803A
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Guangdong East Power Co Ltd
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Abstract

一种光伏UPS系统和控制方法，光伏UPS系统包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路，DC/DC升压电路与光伏电池连接，还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接，本发明供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。

Description

一种光伏UPS系统及控制方法
技术领域
本发明涉及光伏逆变电源领域，尤其涉及光伏UPS系统及控制方法。
背景技术
光伏发电技术作为一种新兴清洁能源产业，最近几年发展迅速，与传统的能源相比，具有环保、可重复利用等优点。在美国、日本、德国、法国等国家已实施了光伏屋顶发电系统，UPS作为重要负载的断点保护装置已经广泛应用于工业生产以及居民生活的各个场合。将光伏电池与UPS结合起来可以更好的发挥两者的优势，实现资源的最大利用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种光伏UPS系统结构，其供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。本发明的另一个目的提供一种光伏UPS系统的控制方法，其通过可以智能化地实现UPS各种不同工作模式之间的自动转换，供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。
本发明的目的通过以下技术措施实现： 
一种光伏UPS系统，包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路，DC/DC升压电路与光伏电池连接，还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接。
其中，还包括功率因素校正电路，功率因素校正电路一端与整流电路连接，功率因素校正电路另一端与UPS逆变器连接。
其中，DC/DC降压电路与交流电网之间还设置有第二整流电路，第二整流电路一端与交流电网连接，第二整流电路另一端与DC/DC降压电路连接。
其中，开关K1、K2、K3、K4为功率开关管，K1、K2、K3、K4与充放电控制器连接。
一种光伏UPS系统控制方法，包括如下步骤：
A：设蓄电池低压设定点为Vbmin1、蓄电池最低放电电压为Vbmin2，蓄电池电压为                                                
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE002
，最大电压为
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE004
，设DC/DC降压电路输出功率为
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE006
，DC/DC升压电路输出功率为
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE007
，DC/DC升压电路输出电流为
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE008
，DC/DC升压电路输出最小电流为
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE009
，蓄电池输出功率为，负载功率为，检测电路检测出电路中的
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 354473DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 146980DEST_PATH_IMAGE010
、，并传送给充放电控制器；
B：充放电控制器根据检测电路检测出
Figure 384243DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 11665DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 896444DEST_PATH_IMAGE007
、、
Figure 38844DEST_PATH_IMAGE010
、值，进行计算，判断工作状态，进而控制开关K1、K2、K3、K4的闭合状态，当
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE014
时，转入步骤C；当
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE015
,且时，转入步骤D；
Figure 606757DEST_PATH_IMAGE015
且
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE017
时，转入步骤E；当
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE018
且
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE019
时，转入步骤F；当
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE020
时，转入步骤G；
C：充放电控制器控制功率开关管
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时为光伏电池独立发电状态，光伏电池为负载供电，光伏电池同时给蓄电池充电，当
Figure DEST_PATH_IMAGE025
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 101586DEST_PATH_IMAGE016
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式；
D: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 918232DEST_PATH_IMAGE021
、断开，，
Figure 483839DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时为出光伏电池与蓄电池共同为负载供电状态，光伏电池与蓄电池同时放电，为负载供电；
E: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 538514DEST_PATH_IMAGE022
断开，、
Figure 332475DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 729958DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时与交流电网连接的DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，系统处于并网发电状态，光伏电池和DC/DC降压电路共同为蓄电池充电以及共同为负载供电；
F: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 458880DEST_PATH_IMAGE024
断开、
Figure 350744DEST_PATH_IMAGE021
断开，
Figure 911038DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 495734DEST_PATH_IMAGE022
闭合,此时交流电网正常工作，当
Figure 201010615345X100002DEST_PATH_IMAGE026
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，与交流电网连接的DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量；
G: 充放电控制器控制功率开关管、断开， 
Figure 374642DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 874894DEST_PATH_IMAGE022
闭合, 交流电网给负载提供能量，同时对蓄电池进行充电，与光伏电池连接的DC/DC升压电路关闭，与交流电网连接的DC/DC降压电路工作，给蓄电池充电。
其中，步骤C、步骤D、步骤E、步骤F、步骤G中为负载供电前，功率因素校正电路对功率因素进行纠正，功率因素校正电路对功率因素进行纠正后，经过UPS逆变电路逆变后给负载供电。
其中，步骤F、步骤G中交流电网为负载供电前，整流电路进一步对交流电进行整流。
其中，步骤E和步骤G中，交流电网的交流电在进入DC/DC降压电路之前，经过第二整流电路整流。
本发明的一种光伏UPS系统有益效果在于：一种光伏UPS系统，包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路， DC/DC升压电路与光伏电池连接，还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接，本发明智能化地实现UPS各种不同工作模式之间的自动转换，供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。
本发明的一种光伏UPS系统控制方法有益效果在于： A：设蓄电池低压设定点为Vbmin1、蓄电池最低放电电压为Vbmin2，蓄电池电压为
Figure 295511DEST_PATH_IMAGE001
，最大电压为，设DC/DC降压电路输出功率为
Figure 643447DEST_PATH_IMAGE005
，DC/DC升压电路输出功率为，DC/DC升压电路输出电流为
Figure 557493DEST_PATH_IMAGE008
，DC/DC升压电路输出最小电流为
Figure 781801DEST_PATH_IMAGE009
，蓄电池输出功率为，负载功率为
Figure 3015DEST_PATH_IMAGE011
，检测电路检测出电路中的
Figure 228591DEST_PATH_IMAGE001
、、
Figure 301820DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 491493DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure 266682DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 832793DEST_PATH_IMAGE011
，并传送给充放电控制器；
B：充放电控制器根据检测电路检测出
Figure 196778DEST_PATH_IMAGE001
、、、
Figure 2688DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 955601DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 752655DEST_PATH_IMAGE011
值，进行计算，判断工作状态，进而控制开关K1、K2、K3、K4的闭合状态，当
Figure 174541DEST_PATH_IMAGE014
时，转入步骤C；当
Figure 410350DEST_PATH_IMAGE015
,且
Figure 234080DEST_PATH_IMAGE016
时，转入步骤D；
Figure 264353DEST_PATH_IMAGE015
且
Figure 360485DEST_PATH_IMAGE017
时，转入步骤E；当
Figure 885139DEST_PATH_IMAGE018
且
Figure 812643DEST_PATH_IMAGE019
时，转入步骤F；当
Figure 764550DEST_PATH_IMAGE020
时，转入步骤G；
C：充放电控制器控制功率开关管
Figure 410295DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 473060DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 520651DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 643458DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时为光伏电池独立发电状态，光伏电池为负载供电，光伏电池同时给蓄电池充电，当
Figure 714183DEST_PATH_IMAGE025
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 829906DEST_PATH_IMAGE016
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式；
D: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 482736DEST_PATH_IMAGE021
、断开，
Figure 131203DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 50617DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时为出光伏电池与蓄电池共同为负载供电状态，光伏电池与蓄电池同时放电，为负载供电；
E: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 557953DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 209514DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 317148DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 525406DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时与交流电网连接的DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，系统处于并网发电状态，光伏电池和DC/DC降压电路共同为蓄电池充电以及共同为负载供电；
F: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 136516DEST_PATH_IMAGE024
断开、
Figure 37607DEST_PATH_IMAGE021
断开，
Figure 366957DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 378907DEST_PATH_IMAGE022
闭合,此时交流电网正常工作，当
Figure 782206DEST_PATH_IMAGE026
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 103466DEST_PATH_IMAGE016
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，与交流电网连接的DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量；
G: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 682564DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 481892DEST_PATH_IMAGE024
断开， 
Figure 818327DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 248171DEST_PATH_IMAGE022
闭合, 交流电网给负载提供能量，同时对蓄电池进行充电，与光伏电池连接的DC/DC升压电路关闭，与交流电网连接的DC/DC降压电路工作，给蓄电池充电。
通过上述方法可以智能化地实现UPS各种不同工作模式之间的自动转换，供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的工作模式1或工作模式2。
图3是本发明的工作模式3。
图4是本发明的交流电网正常时的工作模式4或工作模式5。
图5是本发明的交流电网正常时的工作模式6或工作模式7。
图6是本发明的交流电网正常时的工作模式8。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，如图1-图6所示。
实施例1
一种光伏UPS系统，包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路， DC/DC升压电路与光伏电池连接，还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接，本发明智能化地实现UPS各种不同工作模式之间的自动转换，供电方式多样化，最大限度地利用光阳能，保证了对负载的供电质量以及重要负载的不间断供电，系统效率高。
本实施例的还包括功率因素校正电路，功率因素校正电路一端与整流电路连接，功率因素校正电路另一端与UPS逆变器连接。
本实施例的DC/DC降压电路与交流电网之间还设置有第二整流电路，第二整流电路一端与交流电网连接，第二整流电路另一端与DC/DC降压电路连接。
本实施例的开关K1、K2、K3、K4为功率开关管，K1、K2、K3、K4与充放电控制器连接。
实施例2
一种光伏UPS系统控制方法，包括如下步骤：
A：设蓄电池低压设定点为Vbmin1、蓄电池最低放电电压为Vbmin2，蓄电池电压为
Figure 286534DEST_PATH_IMAGE001
，最大电压为
Figure 640286DEST_PATH_IMAGE003
，设DC/DC降压电路输出功率为，DC/DC升压电路输出功率为
Figure 681241DEST_PATH_IMAGE007
，DC/DC升压电路输出电流为，DC/DC升压电路输出最小电流为
Figure 364343DEST_PATH_IMAGE009
，蓄电池输出功率为，负载功率为
Figure 181437DEST_PATH_IMAGE011
，检测电路检测出电路中的
Figure 273021DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 155527DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 570327DEST_PATH_IMAGE007
、、
Figure 826176DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 246794DEST_PATH_IMAGE011
，并传送给充放电控制器；
B：充放电控制器根据检测电路检测出
Figure 532412DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 442600DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 180880DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 467505DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 794581DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 891981DEST_PATH_IMAGE011
值，进行计算，判断工作状态，进而控制开关K1、K2、K3、K4的闭合状态，当
Figure 366824DEST_PATH_IMAGE014
时，转入步骤C；当
Figure 942293DEST_PATH_IMAGE015
,且时，转入步骤D；
Figure 454494DEST_PATH_IMAGE015
且
Figure 416634DEST_PATH_IMAGE017
时，转入步骤E；当
Figure 795794DEST_PATH_IMAGE018
且时，转入步骤F；当
Figure 333403DEST_PATH_IMAGE020
时，转入步骤G；
C：充放电控制器控制功率开关管
Figure 782839DEST_PATH_IMAGE021
、断开，
Figure 918602DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 528706DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时为光伏电池独立发电状态，光伏电池为负载供电，光伏电池同时给蓄电池充电，当
Figure 199859DEST_PATH_IMAGE025
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 174682DEST_PATH_IMAGE016
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式；
D: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 247680DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 28685DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 187134DEST_PATH_IMAGE023
，闭合，此时为出光伏电池与蓄电池共同为负载供电状态，光伏电池与蓄电池同时放电，为负载供电；
E: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 576975DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 778149DEST_PATH_IMAGE021
、、
Figure 486660DEST_PATH_IMAGE024
闭合，此时与交流电网连接的DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，系统处于并网发电状态，光伏电池和DC/DC降压电路共同为蓄电池充电以及共同为负载供电；
F: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 284982DEST_PATH_IMAGE024
断开、
Figure 657058DEST_PATH_IMAGE021
断开，、
Figure 656555DEST_PATH_IMAGE022
闭合,此时交流电网正常工作，当
Figure 309384DEST_PATH_IMAGE026
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 852361DEST_PATH_IMAGE016
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，与交流电网连接的DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量；
G: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 957851DEST_PATH_IMAGE023
、断开， 、
Figure 98480DEST_PATH_IMAGE022
闭合, 交流电网给负载提供能量，同时对蓄电池进行充电，与光伏电池连接的DC/DC升压电路关闭，与交流电网连接的DC/DC降压电路给蓄电池充电。
本实施例的步骤C、步骤D、步骤E、步骤F、步骤G中为负载供电前，功率因素校正电路对功率因素进行纠正，功率因素校正电路对功率因素进行纠正后，经过UPS逆变电路逆变后给负载供电。
本实施例的步骤F、步骤G中交流电网为负载供电前，整流电路进一步对交流电进行整流。
本实施例的交流电网的交流电在进入DC/DC降压电路之前，经过第二整流电路整流。
如图2所示，光伏电池能量不仅输出给负载设备还有一部分储存于蓄电池中，即系统工作于独立发电状态，因此无论交流电网正常与否，系统工作于此模式的条件为：
Figure 956846DEST_PATH_IMAGE014
，而与
Figure 227421DEST_PATH_IMAGE003
的大小关系决定了DC/DC升压电路工作于MPPT方式还是恒压充电方式。当
Figure 838531DEST_PATH_IMAGE025
时DC/DC升压电路工作于MPPT方式，此时本实施例处于工作模式1，当
Figure 739622DEST_PATH_IMAGE016
时DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，此时本实施例处于工作模式2。此时功率开关管
Figure 68972DEST_PATH_IMAGE021
、断开，
Figure 546538DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 618530DEST_PATH_IMAGE024
闭合，光伏电池给负载提供能量并给蓄电池充电。
 如图3所示，光伏电池能量与蓄电池能量共同为负载设备供电，因此无论交流电网正常与否，系统工作于此模式的条件为：
Figure 107281DEST_PATH_IMAGE015
且
Figure 172189DEST_PATH_IMAGE016
，DC/DC升压电路工作于MPPT方式，此时本实施例处于工作模式3，功率开关管
Figure 508623DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 735205DEST_PATH_IMAGE022
断开，
Figure 789880DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 392900DEST_PATH_IMAGE024
闭合，光伏电池与蓄电池同时放电。
如图4所示，光伏电池能量不足以供给负载设备，而且由于蓄电池能量不足从而必须启动DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，即系统处于并网发电状态，此时本实施例处于工作模式4或工作模式5，因此交流电网正常时工作于此模式的条件为：且
Figure 258622DEST_PATH_IMAGE017
。此时DC/DC降压电路工作于恒流充电阶段，，DC/DC升压电路工作于MPPT方式，光伏电池和DC/DC降压电路即充电器共同为蓄电池充电以及给负载提供能量。
如图5所示，光伏电池能量及蓄电池能量都远小于负载设备所需能量，因此交流电网正常时工作于此模式的条件为：
Figure 535013DEST_PATH_IMAGE018
且，而
Figure 252751DEST_PATH_IMAGE027
的大小决定了DC/DC升压电路工作于MPPT方式还是恒压充电方式。当
Figure 821135DEST_PATH_IMAGE026
时DC/DC升压电路工作于MPPT方式，此时本实施例处于工作模式6，当
Figure 850402DEST_PATH_IMAGE016
时DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，此时本实施例处于工作模式7。其中为蓄电池最低放电电压。此时功率开关管
Figure 608274DEST_PATH_IMAGE024
断开、
Figure 960758DEST_PATH_IMAGE021
断开，
Figure 700044DEST_PATH_IMAGE023
、
Figure 951028DEST_PATH_IMAGE022
闭合， DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量。
如图6所示，光伏电池能量为零，此时启动UPS功能，即交流电网提供系统所需的所有能量，不仅供负载设备所需能量，而且对蓄电池进行充电。因此交流电网正常时工作于此模式的条件为：
Figure 699541DEST_PATH_IMAGE020
。此时本实施例处于工作模式8功率开关管
Figure 719581DEST_PATH_IMAGE023
、断开， 
Figure 633627DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 920252DEST_PATH_IMAGE022
闭合，DC/DC升压电路关闭。DC/DC降压电路工作于恒压或恒流充电阶段，交流电网为蓄电池充电并给负载提供能量。
表1是交流电网正常情况下，系统各种工作模式之间切换条件，以实现独立发电，并网发电，UPS三个主系统状态之间的智能切换。主要是依据光伏电池能量、蓄电池能量、负载设备所需能量三者之间的大小关系确定系统工作于何处工作模式。
表1
 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种光伏UPS系统，包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路，DC/DC升压电路与光伏电池连接，其特征在于：还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏UPS系统，其特征在于：还包括功率因素校正电路，功率因素校正电路一端与整流电路连接，功率因素校正电路另一端与UPS逆变器连接。
3.根据权利要求2所述的一种光伏UPS系统，其特征在于：DC/DC降压电路与交流电网之间还设置有第二整流电路，第二整流电路一端与交流电网连接，第二整流电路另一端与DC/DC降压电路连接。
4.根据权利要求3所述的一种光伏UPS系统，其特征在于：开关K1、K2、K3、K4为功率开关管，K1、K2、K3、K4与充放电控制器连接。
5.一种权利要求1所述的光伏UPS系统的光伏UPS系统控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
A：设蓄电池低压设定点为Vbmin1、蓄电池最低放电电压为Vbmin2，蓄电池电压为                                                
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE001
，最大电压为
Figure 957010DEST_PATH_IMAGE002
，设DC/DC降压电路输出功率为
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE003
，DC/DC升压电路输出功率为
Figure 139861DEST_PATH_IMAGE004
，DC/DC升压电路输出电流为
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE005
，DC/DC升压电路输出最小电流为，蓄电池输出功率为
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE007
，负载功率为，检测电路检测出电路中的、
Figure 921424DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 932105DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 273963DEST_PATH_IMAGE007
、
Figure 183144DEST_PATH_IMAGE008
，并传送给充放电控制器；
B：充放电控制器根据检测电路检测出、
Figure 822253DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 272694DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 918439DEST_PATH_IMAGE010
、、
Figure 966478DEST_PATH_IMAGE008
值，进行计算，判断工作状态，进而控制开关K1、K2、K3、K4的闭合状态，当
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE011
时，转入步骤C；当
Figure 650138DEST_PATH_IMAGE012
,且
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE013
时，转入步骤D；
Figure 596228DEST_PATH_IMAGE012
且
Figure 649635DEST_PATH_IMAGE014
时，转入步骤E；当
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE015
且
Figure 863316DEST_PATH_IMAGE016
时，转入步骤F；当
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE017
时，转入步骤G；
C：充放电控制器控制功率开关管
Figure 406293DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 201010615345X100001DEST_PATH_IMAGE019
断开，
Figure 839680DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
闭合，此时为光伏电池独立发电状态，光伏电池为负载供电，光伏电池同时给蓄电池充电，当
Figure 805099DEST_PATH_IMAGE022
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 499386DEST_PATH_IMAGE013
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式；
D: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 229576DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure 71630DEST_PATH_IMAGE019
断开，
Figure 778424DEST_PATH_IMAGE020
，闭合，此时为出光伏电池与蓄电池共同为负载供电状态，光伏电池与蓄电池同时放电，为负载供电；
E: 充放电控制器控制功率开关管断开，、
Figure 818875DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 487754DEST_PATH_IMAGE021
闭合，此时与交流电网连接的DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，系统处于并网发电状态，光伏电池和DC/DC降压电路共同为蓄电池充电以及共同为负载供电；
F: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 816139DEST_PATH_IMAGE021
断开、断开，
Figure 369797DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 706232DEST_PATH_IMAGE019
闭合,此时交流电网正常工作，当
Figure DEST_PATH_IMAGE023
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当
Figure 509978DEST_PATH_IMAGE013
时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，与交流电网连接的DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量；
G: 充放电控制器控制功率开关管
Figure 751603DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure 89044DEST_PATH_IMAGE021
断开， 
Figure 545564DEST_PATH_IMAGE018
、闭合, 交流电网给负载提供能量，同时对蓄电池进行充电，与光伏电池连接的DC/DC升压电路关闭，与交流电网连接的DC/DC降压电路工作，给蓄电池充电。
6.根据权利要求5所述的光伏UPS系统控制方法，其特征在于：步骤C、步骤D、步骤E、步骤F、步骤G中为负载供电前，功率因素校正电路对功率因素进行纠正，功率因素校正电路对功率因素进行纠正后，经过UPS逆变电路逆变后给负载供电。
7.根据权利要求6所述的光伏UPS系统控制方法，其特征在于：步骤F、步骤G中交流电网为负载供电前，整流电路进一步对交流电进行整流。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的光伏UPS系统控制方法，其特征在于：步骤E和步骤G中，交流电网的交流电在进入DC/DC降压电路之前，经过第二整流电路整流。
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