CN102231537A - 一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路 - Google Patents

一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路，包括光伏电池、充电BUCK电路、蓄电池、保护二极管和滤波电容，充电BUCK电路包括开关管、续流二极管和电感，光伏电池的正极、蓄电池的正极和滤波电容的正极接至直流母线正极，光伏电池的负极、开关管的源极、滤波电容的负极接至直流母线负极，蓄电池的负极经过电感与开关管的漏极连接，续流二极管反并接于直流母线正极与开关管的漏极之间，保护二极管反并接于蓄电池的负极和直流母线负极之间。通过充电BUCK电路为蓄电池充电，蓄电池的数目可随光伏发电系统的功率级别适应调整；同时，开关管的源极与直流母线负极相连接，节省了辅助电源部分，简化了电路，降低了成本，调试人员检测开关管时相对安全。

Description

一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路
技术领域
本发明涉及一种用于光伏独立发电系统的蓄电池控制电路。
背景技术
在光伏独立发电系统中，蓄电池的一种接入方法如图1所示，将蓄电池挂接于Boost DC/DC电路的输出端，当蓄电池的电压较低时，为了保证蓄电池充电的正确性，Boost DC/DC必须跟踪蓄电池的电压控制充电电流，而这将导致直流母线上的电压发生变化，难以完成最大功率点跟踪。其次，这种利用Boost DC/DC电路对蓄电池进行充电，蓄电池的电压势必大于光伏电池的电压，而在小功率产品，无须配置过多的蓄电池。
蓄电池的另一种接入方法如图2所示，将蓄电池及其充电管理电路BUCK DC/DC挂接于光伏电池的输出端，光伏电池的输出端经过二极管D1接至Boost DC/DC电路的输入端，蓄电池的输出端经过二极管D2接至Boost DC/DC电路的输入端，二极管D1、二极管D2形成一比较选择电路，将光伏电池或蓄电池的输出电压送至后级的整流、逆变电路，为交流负载供电。这种电路拓扑虽然能满足各个功率级别的并网发电和独立发电的兼容，但是电路结构中的充电管理电路BUCKDC/DC大多采用将开关管的漏极端和源极端串接于直流母线中，开关管的触发须使用一额外的控制信号源地，电路复杂，成本相对较高，同时，对调试人员检测开关管，提高了危险系数。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能满足各个功率级别、并网发电和独立发电的兼容的、实用电路简单、成本较低、调试较为安全的用于光伏发电系统的蓄电池控制电路。
为实现上述目的，本发明采用一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路，它包括光伏电池、充电BUCK电路、蓄电池、保护二极管和滤波电容，所述的充电BUCK电路包括开关管、续流二极管和电感，所述的光伏电池的正极端、所述的蓄电池的正极端和所述的滤波电容的正极端接至直流母线正极，所述的光伏电池的负极端、所述的开关管的源极端、所述的滤波电容的负极端接至直流母线负极，所述的蓄电池的负极端经过所述的电感与所述的开关管的漏极端连接，所述的续流二极管反并接于所述的直流母线正极与所述的开关管的漏极端之间，所述的保护二极管反并接于所述的蓄电池的负极端和所述的直流母线负极之间。本发明与现有技术的区别在于：通过充电BUCK电路令光伏电池为蓄电池充电，蓄电池的电压可低于光伏电池的电压，蓄电池的数目可随光伏发电系统的功率级别适应调整；同时，在这种电路拓扑结构中，开关管的源极与直流母线负极相连接，节省了辅助电源部分，简化了电路，降低了成本，调试人员检测开关管时相对安全。
特别地，它还包括一只继电器，所述的继电器的开关串接于所述的电感的输出端和所述的开关管的漏极端之间。当蓄电池反接时，控制继电器的线圈令继电器的常闭开关断开，切断由电感、续流二极管和蓄电池构成的回路，实现蓄电池反接保护。
附图说明
图1是现有技术一中光伏发电系统的蓄电池控制电路框图。
图2是现有技术二中光伏发电系统的蓄电池控制电路框图。
图3是本发明实施例一用于光伏发电系统的蓄电池控制电路原理图。
图4是本发明实施例二用于光伏发电系统的蓄电池控制电路原理图。
具体实施方式
如图3所示，一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路，它包括光伏电池PV、充电BUCK电路、蓄电池BT、保护二极管D2和滤波电容C，充电BUCK电路包括开关管Q1、续流二极管D1和电感L，光伏电池PV的正极端Upv+、蓄电池BT的正极端和滤波电容C的正极端接至直流母线正极，光伏电池PV的负极端Upv-、开关管Q1的源极端、滤波电容C的负极端接至直流母线负极，蓄电池BT的负极端经过电感L与开关管Q1的漏极端连接，续流二极管D1反并接于直流母线正极与开关管Q1的漏极端之间，保护二极管D2反并接于蓄电池BT的负极端和直流母线负极之间。当光伏电池PV的产能充足时，通过控制充电BUCK电路为蓄电池BT充电；当蓄电池BT充电停止，并且光伏电池PV的电压低于蓄电池BT的电压时，蓄电池BT开始通过保护二极管D2对后级电路放电。
如图4所示，实施例二与实施例一的区别在于：它还包括一只继电器J，继电器J的开关串接于电感L的输出端和开关管Q1的漏极端之间。当蓄电池BT反接时，控制继电器J的线圈令继电器J的常闭开关断开，切断由电感L、续流二极管D1和蓄电池BT构成的回路，实现蓄电池反接保护。

Claims (2)

1.一种用于光伏发电系统的蓄电池控制电路，其特征在于：它包括光伏电池、充电BUCK电路、蓄电池、保护二极管和滤波电容，所述的充电BUCK电路包括开关管、续流二极管和电感，所述的光伏电池的正极端、所述的蓄电池的正极端和所述的滤波电容的正极端接至直流母线正极，所述的光伏电池的负极端、所述的开关管的源极端、所述的滤波电容的负极端接至直流母线负极，所述的蓄电池的负极端经过所述的电感与所述的开关管的漏极端连接，所述的续流二极管反并接于所述的直流母线正极与所述的开关管的漏极端之间，所述的保护二极管反并接于所述的蓄电池的负极端和所述的直流母线负极之间。
2.根据权利要求1所述的用于光伏发电系统的蓄电池控制电路，其特征在于：它还包括一只继电器，所述的继电器的开关串接于所述的电感的输出端和所述的开关管的漏极端之间。
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