CN106301208B - 太阳能储能系统及太阳能储能系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的太阳能储能系统中,当光伏面板输出的电压大于设定电压值且储能模块的电压小于第一设定值时,控制模块控制光伏面板为储能模块充电,当光伏面板输出的电压大于设定电压值且储能模块的电压不小于第一设定值时,控制模块控制光伏面板停止为储能模块充电。当储能模块的电压小于第二设定值时,控制模块控制储能模块对负载断电及控制发电机为负载供电。当储能模块的电压小于第三设定值且光伏面板输出的电压不大于设定电压值时,控制模块控制发电机为储能模块充电。上述储能系统中,控制模块能够将负载由储能模块切换至发电机供电,进而保证负载不断电运行。本发明还公开一种太阳能储能系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能能源领域,更具体而言,涉及一种太阳能储能系统及一种太阳能储能系统的控制方法。
背景技术
随着电子产品的普及,给我们的生活带来了许多便利,但是在无电网地区,电力供应成为人们需要面对的一个问题。随着新能源产品的出现,可利用太阳光产生的能量,存储在电池中供人们使用,即为目前常用的一种储能系统技术。
但是,由于太阳能受昼夜、气候影响明显,储能系统需要有足够多的电池存储电能,成本高,电池利用率低,而且在长时间的阴雨天和负载较大的情况下,电池电量得不到及时补充,容易导致电力供应中断。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明需要提供一种太阳能储能系统及一种太阳能储能系统的控制方法。
一种太阳能储能系统,包括光伏面板、储能模块、控制模块及发电机,该控制模块连接该光伏面板、该储能模块及该发电机。该控制模块用于判断该光伏面板及该储能模块的状态,当该光伏面板输出的电压大于设定电压值且该储能模块的电压小于第一设定值时,该控制模块用于控制该光伏面板为该储能模块充电,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块用于控制该光伏面板停止为该储能模块充电。当该储能模块的电压小于第二设定值时,该控制模块用于控制该储能模块对负载断电及控制该发电机为该负载供电,该第二设定值小于该第一设定值。当该储能模块的电压小于第三设定值且该光伏面板输出的电压不大于该设定电压值时,该控制模块用于控制该发电机为该储能模块充电,该第三设定值小于该第二设定值。
上述太阳能储能系统中,在储能模块的电压小于第二设定值时,控制模块将为负载供电的电源从储能模块切换至发电机,避免了光伏面板受环境影响而导致的太阳能储能系统电力供应中断的情况,同时,在储能模块的电压小于第三设定值时,控制模块能够利用发电机为储能模块充电,避免了太阳能储能系统亏电而不能正常运行,进而保证负载不断电运行。
在一个实施方式中,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压小于该第二设定值时,该控制模块控制该光伏面板为该储能模块充电。
在一个实施方式中,当该储能模块的电压小于该第二设定值时,该控制模块用于控制该发电机为该储能模块充电。当该储能模块的电压不小于第四设定值时,该控制模块用于控制该发电机停止为该储能模块充电,该第四设定值大于该第二设定值且小于或等于该第一设定值。
在一个实施方式中,当该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块用于控制该发电机对该负载断电,并控制该储能模块对该负载供电。
在一个实施方式中,该控制模块包括控制器、DC/DC转换器、DC/AC换流器、断路器及接触器。该DC/DC转换器连接该光伏面板及该储能模块;
该储能模块连接该DC/DC转换器及该DC/AC换流器。该DC/AC换流器连接该断路器的一端及该接触器的一端,该断路器的另一端连接该负载,该接触器的另一端连接该发电机。该控制器连接该接触器及该发电机并用于控制该接触器的吸合与断开,及控制该发电机启动与关闭。
在一个实施方式中,当该储能模块的电压小于第二设定值时,该控制模块用于控制该发电机启动,并检测该发电机输入至该接触器的第一电压信号。该控制器用于判断该DC/AC换流器输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步。若该第二电压信号与该第一电压信号同步,该控制器用于控制该接触器吸合以使该发电机通过该断路器为该负载供电,及关闭DC/AC换流器以使该储能模块对该负载断电。若该第二电压信号与该第一电压信号不同步,该控制器用于控制该接触器断开,该控制器用于继续判断该第二电压信号与该第一电压信号是否同步。
一种太阳能储能系统的控制方法,该太阳能储能系统包括光伏面板、储能模块、控制模块及发电机,该控制模块连接该光伏面板、该储能模块及该发电机。该控制方法包括以下步骤:
S1:该控制模块判断该光伏面板及该储能模块的状态,当该光伏面板输出的电压大于设定电压值且该储能模块的电压小于第一设定值时,进入步骤S2,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压不小于该第一设定值时,进入步骤S3,当该储能模块的电压小于第二设定值时,进入步骤S4,当该储能模块的电压小于第三设定值且该光伏面板输出的电压不大于该设定电压值时,进入步骤S5,该第三设定值小于该第二设定值,该第二设定值小于该第一设定值;
S2:该控制模块控制该光伏面板为该储能模块充电;
S3:该控制模块控制该光伏面板停止为该储能模块充电;
S4:该控制模块控制该储能模块对负载断电及控制该发电机为该负载供电;
S5:该控制模块控制该发电机为该储能模块充电。
上述太阳能储能系统的控制方法中,在储能模块的电压小于第二设定值时,控制模块将为负载供电的电源从储能模块切换至发电机,避免了光伏面板受环境影响而导致的太阳能储能系统电力供应中断的情况,同时,在储能模块的电压小于第三设定值时,控制模块能够利用发电机为储能模块充电,避免了太阳能储能系统亏电而不能正常运行。
在一个实施方式中,步骤S1包括:当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压小于该第二设定值时,进入步骤S2。
在一个实施方式中,步骤S4包括:该控制模块控制该发电机为该储能模块充电;
在步骤S5之后,该控制方法包括步骤S6:
当该储能模块的电压不小于第四设定值时,该控制模块控制该发电机停止为该储能模块充电,该第四设定值大于该第二设定值且小于或等于该第一设定值。
在一个实施方式中,在步骤S4之后,该控制方法包括步骤S7:当该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块控制该发电机对该负载断电,并控制该储能模块对该负载供电。
在一个实施方式中,该控制模块包括控制器、DC/DC转换器、DC/AC换流器、断路器及接触器。该DC/DC转换器连接该光伏面板及该储能模块;
该储能模块连接该DC/DC转换器及该DC/AC换流器。该DC/AC换流器连接该断路器的一端及该接触器的一端,该断路器的另一端连接该负载,该接触器的另一端连接该发电机。步骤S2包括:该控制器启动该DC/DC转换器以控制该光伏面板为该储能模块充电。
步骤S3包括:该控制器关闭该DC/DC转换器以控制该光伏面板停止为该储能模块充电;
步骤S4包括以下步骤:
S41:该控制器控制该发电机启动,并检测该发电机输入至该接触器的第一电压信号,进入步骤S42;
S42:该控制器判断该DC/AC换流器输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步,若是,进入步骤S43,若否,进入步骤S44;
S43:该控制器控制该接触器吸合以使该发电机通过该断路器为该负载供电,及关闭DC/AC换流器以使该储能模块对该负载断电;
S44:该控制器控制该接触器断开,并进入步骤S42。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明较佳实施方式的太阳能储能系统的模块示意图;及
图2是本发明较佳实施方式的太阳能储能系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,该实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参图1,本发明较佳实施方式的一种太阳能储能系统100包括光伏面板102、储能模块104、控制模块106及发电机108,该控制模块106连接该光伏面板102、该储能模块104及该发电机108。发电机108例如是柴油发电机。
光伏面板102(Photovoltaic Panel)可设置在室外且阳光充足的地方,以将太阳能转换为电能,并由控制模块106将转换的电能输出至储能模块104。光伏面板102包括多个光伏电池互连而形成,光伏面板102的光电转换材料可选用本领域技术人员所知悉的材料,较佳地,选用转换效率较高的光电转换材料。
该控制模块106用于判断该光伏面板102及该储能模块104的状态。
具体地,该控制模块106包括控制器110、DC/DC转换器112(直流/直流转换器)、DC/AC换流器114(直流/交流换流器)、断路器QF1及接触器KM1。
该DC/DC转换器112连接该光伏面板102及储能模块104,即光伏面板102输出的电能会经过DC/DC转换器112进行升压,如DC/DC转换器112将光伏面板102输出的100V(伏)~600V的电能升压为600V~800V的电能。
该储能模块104连接该DC/DC转换器112及该DC/AC换流器114。该储能模块104为储能电池组,用于储存光伏面板102输出的电能并为负载供电。DC/DC转换器112输出的电能储存在储能模块104中。
该DC/AC换流器114用于将储能模块104输出的直流电转换为适用于负载200使用的交流电,例如,DC/AC换流器114将储能模块104输出的600~800V的直流电转换为220V的交流电。
该DC/AC换流器114连接该断路器QF1的一端及该接触器KM1的一端,该断路器QF1的另一端连接该负载200,该接触器KM1的另一端连接该发电机108。
因此,储能模块104、DC/AC换流器114及断路器QF1组成负载200的第一供电电路;发电机108、接触器KM1及断路器QF1组成负载200的第二供电电路;光伏面板102及DC/DC转换器112组成储能模块104的第一充电电路,发电机108、接触器KM1及DC/AC换流器114组成储能模块104的第二充电电路。
同时,断路器QF1还具备过流保护功能,当第一供电电路或第二供电电路因异常情况出现过流现象时,断路器QF1可自动断开以使第一供电电路或第二供电电路断开,保护了储能模块104、DC/AC换流器114、负载200、控制器110、发电机108及接触器KM1。
太阳能充电过程:当光伏面板102输出的电压大于设定电压值(例如设定电压值为0V)时,控制器110启动DC/DC转换器112以利用光伏面板102输出的能量为储能模块104充电,也就是利用第一充电电路为储能模块104充电。当储能模块104的电量到达设定值(例如电量百分比到达100%,即储能模块充满电)后,控制器110关闭DC/DC转换器112,光伏面板102停止为储能模块104充电。若储能模块104的电量被放低时(如电量百分比小于20%),同时光伏面板102输出的电压大于设定电压值时,控制器110启动DC/DC转换器112以利用光伏面板102输出的能量为储能模块104充电。
放电过程:先接通负载200,接入发电机108,闭合断路器QF1后,启动太阳能储能系统100。当控制器110判断储能模块104的电量足够(例如电量百分比大于20%)时,控制器104启动DC/AC换流器114以利用储能模块104中存储的电量给负载200供电,即控制器110利用第一供电电路为负载200供电及断开第二供电电路。
当储能模块104的电量被放低(如电量百分比小于20%)时,控制器110控制发电机108启动,例如,控制器110给发电机108发送启动信号以启动发电机108。控制器110检测发电机108输入至该接触器KM1的第一电压信号(即如图1所示A点的电压信号),并使DC/AC换流器114输出的第二电压信号与第一电压信号同步,之后控制器110控制接触器KM1吸合后,关闭DC/AC换流器114,负载200由发电机108供电,即控制器110利用第二供电电路为负载200供电及断开第一供电电路,如此,可避免了光伏面板102受环境影响而导致的太阳能储能系统100电力供应中断的情况。同时,使DC/AC换流器114输出的第二电压信号与第一电压信号同步是为了使发电机108输出的电能能够为负载200更稳定地供电,避免了相位不同步而引起的问题。
当光伏面板102输出的电压不大于设定电压值且储能模块104亏电(如电量百分比小于5%)时,控制器110启动DC/AC换流器114,并控制发电机108启动及接触器KM1吸合以使发电机108为储能模块104充电,即控制器110利用第二充电电路为储能模块104充电。当储能模块104的电量不小于设定值(如电量百分比不小于80%)时,控制器110关闭DC/AC换流器114,以控制发电机108停止为储能模块104充电。此时,控制器110继续利用第二供电电路为负载200供电。
当储能模块104的电量充到设定值(例如电量百分比到达100%,即储能模块104充满电)后,控制器110启动DC/AC换流器114,并控制发电机108关闭(如控制器110向发电机108发送停止信号)以后,控制器110控制接触器KM1断开,负载200转由储能模块104供电,即控制器110利用第一供电电路为负载200供电及断开第二供电电路。
进一步地,当控制器110利用第二供电电路为负载200供电时,控制器110控制该发电机108为该储能模块104充电,具体地,控制器110启动DC/AC换流器114,使发电机108的电能为储能模块104充电,此时,控制器110利用第二充电电路为储能模块104充电。如此,可使得储能模块104的电量较快地上升,便于后续的负载供电。
因此,控制模块106可通过检测光伏面板102输出的电压判断光伏面板102的状态,及检测储能模块104的电压判断储能模块104的状态。
当该光伏面板102输出的电压大于设定电压值且该储能模块104的电压小于第一设定值时,该控制模块106用于控制该光伏面板102为该储能模块104充电,当该光伏面板102输出的能量大于该设定电压值且该储能模块104的电压不小于该第一设定值时,该控制模块106用于控制该光伏面板102停止为该储能模块104充电。
具体地,在实施方式中,设定电压值为0V,第一设定值为储能模块104充满电时的电压U0,也是就说,当光伏面板102输出的电压大于0V时且储能模块104未充满电时,控制器110利用第一充电电路为储能模块104充电。
当该储能模块104的电压小于第二设定值时,该控制模块106用于控制控制该储能模块104对负载200断电及控制该发电机108为该负载200供电,该第二设定值小于该第一设定值。
具体地,本实施方式中,第二设定值为储能模块104充满电时的电压U0的20%,即20%*U0,当储能模块104的电压小于20%*U0时,即控制器110利用第二供电电路为负载200供电及断开第一供电电路。
当该储能模块104的电压小于第三设定值且该光伏面板102输出的能量不大于该设定电压值时,该控制模块106用于控制该发电机108为该储能模块104充电,该第三设定值小于该第二设定值。
具体地,本实施方式中,第三设定值为储能模块104亏电时的电压,如储能模块104充满电时的电压U0的5%,即5%*U0,当储能模块104的电压小于5%*U0且光伏面板102输出的电压等于0V时,控制器110利用第二充电电路为储能模块104充电,避免了太阳能储能系统100亏电而不能正常运行。
进一步地,当该光伏面板102输出的能量大于该设定电压值且该储能模块104的电压小于该第二设定值时,该控制模块106控制该光伏面板102为该储能模块104充电。
也就是说,当光伏面板102输出的电压大于0V且储能模块104的电压小于20%*U0(即光伏面板102有能量输出且储能模块104未充满电)时,控制器110利用第一充电电路为储能模块104充电。如此,可使储能模块104的电量回升。
需要指出的是,本实施方式中,设定电压值为0V,也就是说,当光伏面板102有能量输出且储能模块104未充满电时,控制器110均可利用第一充电电路为储能模块104充电。
较佳地,当该储能模块104的电压小于该第二设定值时,该控制模块106用于控制该发电机108为该储能模块104充电。
具体地,当储能模块104的电压小于20%*U0时,控制器110也利用第二充电电路为储能模块104充电,如此,控制器110可同时利用第一充电电路及第二充电电路为储能模块104充电,使得储能模块104的电量更快地回升。
进一步地,该控制器110控制该发电机108启动,并检测该发电机107输入至该接触器KM1的第一电压信号。该控制器110判断该DC/AC换流器114输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步。
若第二电压信号与该第一电压信号同步,该控制器110控制该接触器KM1吸合以使该发电机108通过该断路器QF1为该负载200供电,及关闭DC/AC换流器114以使该储能模块104对该负载200断电。
若第二电压信号与该第一电压信号不同步,该控制器110控制该接触器KM1断开,控制器110继续判断第二电压信号与该第一电压信号是否同步。
如此,使DC/AC换流器114输出的第二电压信号与第一电压信号同步是为了使发电机108输出的电能能够为负载200更稳定地供电,避免了相位不同步而引起的问题。
在充电过程中,控制器110持续判断储能模块104的状态。当该储能模块104的电压不小于第四设定值时,该控制模块106用于控制该发电机108停止为该储能模块104充电,该四设定值大于第二设定值且小于或等于该第一设定值。
具体地,本实施方式中,第四设定值为80%*U0。可以理解,在其它实施方式中,第四设定值可根据实际所需调整为U0等其它设定值,也就是说,在控制器110利用第一充电电路(若光伏面板102有能量输出)及第二充电电路为储能模块104充电时,储能模块104的电量能够快速上升,到达或超过第四设定值时,控制器110控制第二充电电路断开。需要指出的是,在其它实施方式中,当第四设定值为U0时,储能模块104的电量到达第四设定值时,控制器110控制第二充电电路断开。如此,可保护储能模块104及避免浪费发电机108能源的情况。
另外,当该储能模块104的电压不小于该第一设定值时,该控制模块106用于控制该发电机108对该负载200断电,并控制该储能模块104对该负载200供电。也就是说,在实施方式中,当储能模块104的电量被第一充电电路及第二充电电路充满(储能模块104的电压为U0)后,控制器110控制第二供电电路断开及利用第一供电电路为负载200供电。负载200转由储能模块104供电。
综上所述,上述太阳能储能系统100中,在储能模块104的电压小于第二设定值时,控制模块106将为负载200供电的电源从储能模块104切换至发电机108,避免了光伏面板102受环境影响而导致的太阳能储能系统100电力供应中断的情况,同时,在储能模块104的电压小于第三设定值时,控制模块106能够利用发电机108为储能模块104充电,避免了太阳能储能系统100亏电而不能正常运行,进而保证负载200不断电运行。
请参图2,本发明第二较佳实施方式提供一种太阳能储能系统的控制方法,该控制方法可由以上实施方式的太阳能储能系统100实现。
该控制方法包括以下步骤:
S1:该控制模块106判断该光伏面板102及该储能模块104的状态,当该光伏面板102输出的电压大于设定电压值且该储能模块104的电压小于第一设定值时,进入步骤S2,当该光伏面板102输出的电压大于该设定电压值且该储能模块104的电压不小于该第一设定值时,进入步骤S3,当该储能模块104的电压小于第二设定值时,进入步骤S4,当该储能模块104的电压小于第三设定值且该光伏面板102输出的电压不大于该设定电压值时,进入步骤S5,该第三设定值小于该第二设定值,该第二设定值小于该第一设定值;
S2:该控制模块106控制该光伏面板102为该储能模块104充电;
S3:该控制模块106控制该光伏面板102停止为该储能模块104充电;
S4:该控制模块106控制该储能模块104对负载200断电及控制该发电机108为该负载200供电;
S5:该控制模块106控制该发电机108为该储能模块104充电。
在步骤S1中,控制器110通过检测光伏面板102的电压及储能模块104的电压来判断光伏面板102及储能模块104的状态。
本实施方式中,设定电压值为0V,第一设定值为储能模块104充满电时的电压U0,第二设定值为20%*U0,第三设定值为5%*U0。
在步骤S2中,即当光伏面板102有能量输出且储能模块104未充满电时,控制器110启动DC/DC转换器112以使光伏面板102为储能模块104充电,也就是说,控制器110利用第一充电电路为储能模块104充电。
在步骤S3中,即光伏面板102有能量输出且储能模块104已充满电时,控制器110关闭DC/DC转换器112以使光伏面板102停止为储能模块104充电,也就是说,控制器110断开第一充电电路。
在步骤S4中,即当该储能模块104的电压小于20%*U0时,控制器110断开第一供电电路及利用第二供电电路为负载200供电。
具体地,步骤S4包括以下步骤:
S41:该控制器110控制该发电机108启动,并检测该发电机107输入至该接触器KM1的第一电压信号,进入步骤S42;
S42:该控制器110判断该DC/AC换流器114输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步,若是,进入步骤S43,若否,进入步骤S44;
S43:该控制器110控制该接触器KM1吸合以使该发电机108通过该断路器QF1为该负载200供电,及关闭DC/AC换流器114以使该储能模块104对该负载200断电;
S44:该控制器110控制该接触器KM1断开,并进入步骤S42。
如此,使DC/AC换流器114输出的第二电压信号与第一电压信号同步是为了使发电机108输出的电能能够为负载200更稳定地供电,避免了相位不同步而引起的问题。
在步骤S5中,即当该储能模块104的电压小于5%*U0且该光伏面板102没能量输出时,控制器110利用第二充电电路为储能模块104充电,避免了太阳能储能系统100亏电而不能正常运行。
进一步地,当该光伏面板102输出的电压大于该设定电压值且该储能模块104的电压小于该第二设定值时,进入步骤S2。也就是说,控制器110判断光伏面板102有能量输出时,控制第一充电电路为储能模块107充电,使得储能模块104的电量能够回升。
另外,当储能模块104的电压小于20%*U0时,步骤S4包括:该控制模块106控制该发电机108为该储能模块104充电。也就是说,控制器110也利用第二充电电路为储能模块104充电,如此,控制器110可同时利用第一充电电路及第二充电电路为储能模块104充电使得储能模块104的电量更快地回升。
在步骤S5之后,该控制方法包括步骤S6:
当该储能模块104的电压不小于第四设定值时,该控制模块106控制该发电机108停止为该储能模块104充电,该第四设定值大于该第二设定值且小于或等于该第一设定值。
具体地,本实施方式中,第四设定值为80%*U0,在控制器110利用第二充电电路为储能模块104充电时,控制器110持续判断储能模块104的电压,在步骤S6中,当储能模块的电压大于或等于80%*U0时,控制器断开第二充电电路,如此,可保护储能模块104及避免浪费发电机108能源的情况。
进一步地,在步骤S4之后,该控制方法包括步骤S7:当该储能模块104的电压不小于该第一设定值时,该控制模块106控制该发电机108对该负载200断电,并控制该储能模块104对该负载200供电。也就是说,在实施方式中,当储能模块104的电量被第一充电电路及第二充电电路充满(储能模块的电压为U0)后,控制器110控制第二供电电路断开及利用第一供电电路为负载200供电。负载200转由储能模块104供电。
需要指出的是,本实施方式的控制方法的其它未展开的部分可参考以上实施方式的太阳能储能系统100,在此不再详细展开。
综上所述,上述太阳能储能系统的控制方法中,在储能模块104的电压小于第二设定值时,控制模块106将为负载200供电的电源从储能模块104切换至发电机108,避免了光伏面板102受环境影响而导致的太阳能储能系统100电力供应中断的情况,同时,在储能模块104的电压小于第三设定值时,控制模块106能够利用发电机108为储能模块104充电,避免了太阳能储能系统100亏电而不能正常运行,进而保证负载200不断电运行。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种太阳能储能系统,其特征在于,包括光伏面板、储能模块、控制模块及发电机,该控制模块连接该光伏面板、该储能模块及该发电机;
该控制模块用于判断该光伏面板及该储能模块的状态,当该光伏面板输出的电压大于设定电压值且该储能模块的电压小于第一设定值时,该控制模块用于控制该光伏面板为该储能模块充电,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块用于控制该光伏面板停止为该储能模块充电;
当该储能模块的电压小于第二设定值时,该控制模块用于控制该储能模块对负载断电及控制该发电机为该负载供电,该第二设定值小于该第一设定值;
当该储能模块的电压小于第三设定值且该光伏面板输出的电压不大于该设定电压值时,该控制模块用于控制该发电机为该储能模块充电,该第三设定值小于该第二设定值;
该控制模块包括控制器、DC/AC换流器、断路器及接触器;
该储能模块连接该DC/AC换流器;
该DC/AC换流器连接该断路器的一端及该接触器的一端,该断路器的另一端连接该负载,该接触器的另一端连接该发电机;
该控制器连接该接触器及该发电机并用于控制该接触器的吸合与断开,及控制该发电机启动与关闭;
当该储能模块的电压小于第二设定值时,该控制模块用于控制该发电机启动,并检测该发电机输入至该接触器的第一电压信号;
该控制器用于判断该DC/AC换流器输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步;
若该第二电压信号与该第一电压信号同步,该控制器用于控制该接触器吸合以使该发电机通过该断路器为该负载供电,及关闭DC/AC换流器以使该储能模块对该负载断电;
当该储能模块的电压小于该第二设定值时,该控制模块用于控制该发电机为该储能模块充电;
该断路器用于自动断开以进行过流保护。
2.如权利要求1所述的太阳能储能系统,其特征在于,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压小于该第二设定值时,该控制模块控制该光伏面板为该储能模块充电。
3.如权利要求1所述的太阳能储能系统,其特征在于,当该储能模块的电压不小于第四设定值时,该控制模块用于控制该发电机停止为该储能模块充电,该第四设定值大于该第二设定值且小于或等于该第一设定值。
4.如权利要求1所述的太阳能储能系统,其特征在于,当该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块用于控制该发电机对该负载断电,并控制该储能模块对该负载供电。
5.如权利要求1~4任一项所述的太阳能储能系统,其特征在于,该控制模块包括DC/DC转换器;
该DC/DC转换器连接该光伏面板及该储能模块;
该储能模块连接该DC/DC转换器。
6.如权利要求5所述的太阳能储能系统,其特征在于,
若该第二电压信号与该第一电压信号不同步,该控制器用于控制该接触器断开,该控制器用于继续判断该第二电压信号与该第一电压信号是否同步。
7.一种太阳能储能系统的控制方法,该太阳能储能系统包括光伏面板、储能模块、控制模块及发电机,该控制模块连接该光伏面板、该储能模块及该发电机,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:
S1:该控制模块判断该光伏面板及该储能模块的状态,当该光伏面板输出的电压大于设定电压值且该储能模块的电压小于第一设定值时,进入步骤S2,当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压不小于该第一设定值时,进入步骤S3,当该储能模块的电压小于第二设定值时,进入步骤S4,当该储能模块的电压小于第三设定值且该光伏面板输出的电压不大于该设定电压值时,进入步骤S5,该第三设定值小于该第二设定值,该第二设定值小于该第一设定值;
S2:该控制模块控制该光伏面板为该储能模块充电;
S3:该控制模块控制该光伏面板停止为该储能模块充电;
S4:该控制模块控制该储能模块对负载断电及控制该发电机为该负载供电;
S5:该控制模块控制该发电机为该储能模块充电;
该控制模块包括控制器、DC/AC换流器、断路器及接触器;
该储能模块连接该DC/AC换流器;
该DC/AC换流器连接该断路器的一端及该接触器的一端,该断路器的另一端连接该负载,该接触器的另一端连接该发电机;
步骤S4包括以下步骤:
S41:该控制器控制该发电机启动,并检测该发电机输入至该接触器的第一电压信号,进入步骤S42;
S42:该控制器判断该DC/AC换流器输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步,若是,进入步骤S43;
S43:该控制器控制该接触器吸合以使该发电机通过该断路器为该负载供电,及关闭DC/AC换流器以使该储能模块对该负载断电;
步骤S4包括:该控制模块控制该发电机为该储能模块充电;
该断路器用于自动断开以进行过流保护。
8.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,步骤S1包括:当该光伏面板输出的电压大于该设定电压值且该储能模块的电压小于该第二设定值时,进入步骤S2。
9.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,
在步骤S5之后,该控制方法包括步骤S6:
当该储能模块的电压不小于第四设定值时,该控制模块控制该发电机停止为该储能模块充电,该第四设定值大于该第二设定值且小于或等于该第一设定值。
10.如权利要求7所述的控制方法,其特征在于,在步骤S4之后,该控制方法包括步骤S7:当该储能模块的电压不小于该第一设定值时,该控制模块控制该发电机对该负载断电,并控制该储能模块对该负载供电。
11.如权利要求7~10任一项所述的控制方法,其特征在于,该控制模块包括DC/DC转换器;
该DC/DC转换器连接该光伏面板及该储能模块;
该储能模块连接该DC/DC转换器;
步骤S2包括:该控制器启动该DC/DC转换器以控制该光伏面板为该储能模块充电;
步骤S3包括:该控制器关闭该DC/DC转换器以控制该光伏面板停止为该储能模块充电;
步骤S4包括以下步骤:
S42:该控制器判断该DC/AC换流器输出的第二电压信号与该第一电压信号是否同步,若否,进入步骤S44;
S44:该控制器控制该接触器断开,并进入步骤S42。
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