CN106684939A - 光伏充电控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光伏充电控制系统及控制方法。包括:太阳能阵列、充电控制器和蓄电池组,所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;所述充电控制器与所述太阳能阵列相连,各所述蓄电池分别与所述充电控制器相连;所述太阳能阵列用于将太阳光辐射能转换为电能;所述充电控制器用于控制所述太阳能阵列产生的所述电能,分别对各所述蓄电池进行充电。可以实现同时为多个蓄电池进行充电,同时提高了充电效率和能源利用率,而且能够有效的延长蓄电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域,尤其涉及一种光伏充电控制系统及控制方法。
背景技术
在能源日渐枯竭、环境污染日益严重的今天,太阳能作为一种新兴的绿色能源,以取之不尽、用之不竭、无污染等优点,受到人们越来越多的重视。作为有效利用太阳能的方式之一,光伏发电技术得到了迅速发展。
光伏充电控制系统是光伏发电系统中的重要组成部分,光伏电池将太阳能转变为电能,蓄电池组将转化出来的电能储存起来,光伏充电控制系统在该过程中起着枢纽作用。设计功能良好的光伏发电控制系统是各国积极研究的重点。现有技术的光伏充电控制系统具体可以包括太阳能阵列、充电控制器以及蓄电池组,太阳能阵列收集太阳光的辐射能,并将太阳光的辐射能转化为电能。充电控制器将太阳能阵列转化的电充入蓄电池组中,实现光伏充电的过程。
但是,现有技术中的光伏充电控制系统不支持同时为多个蓄电池进行充电,充电效率较低。
发明内容
本发明提供一种光伏充电控制系统和控制方法,以克服现有技术中的光伏充电控制系统不支持同时为多个蓄电池进行充电,充电效率较低的问题。
本发明提供一种光伏充电控制系统,包括:太阳能阵列、充电控制器和蓄电池组,所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;所述充电控制器与所述太阳能阵列相连,各所述蓄电池分别与所述充电控制器相连;
所述太阳能阵列用于将太阳光辐射能转换为电能;
所述充电控制器用于控制所述太阳能阵列利用所产生的所述电能,分别对各所述蓄电池进行充电。
进一步地,上述系统中,所述充电控制器包括采样模块、通讯模块和充电控制模块;
所述采样模块分别与所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块连接;所述采样模块,用于对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数;
所述通讯模块,与外部通信,用于获取各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级;
所述充电控制模块,分别与所述采样模块和所述通讯模块连接,具体用于根据所述采样模块获取的所述采样参数,判断所述蓄电池组是否满足充电条件;当所述蓄电池组满足充电条件时,根据所述通讯模块获取的各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级,确定对各所述蓄电池充电的控制参数;并根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电。
进一步地,上述系统中,所述采样模块,具体用于采样所述太阳能阵列的光电池电压、各所述蓄电池的电压、所述充电控制模块的温度以及各所述蓄电池的温度;
所述充电控制模块,具体用于通过如下至少一种方式判断所述蓄电池组是否满足充电条件:
判断所述充电控制模块的温度是否符合工作温度要求;
判断各所述蓄电池的温度是否符合工作温度要求;以及
判断所述太阳能阵列的光电池电压是否大于或者等于各所述蓄电池的电压。
进一步地,上述系统中,所述充电控制模块,具体用于对所述蓄电池组执行如下至少一种操作:
检测各所述蓄电池是否满足提升周期要求,若满足,将所述提升电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入提升充电阶段;
检测各所述蓄电池的电压是否低于低压断开电压,若是,将所述均衡电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入均衡充电阶段;以及
当各所述蓄电池不满足进入提升充电阶段和均衡充电阶段时,将所述浮充电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入浮充充电阶段。
进一步地,上述系统中,所述通讯模块,还用于从所述外部获取各所述蓄电池的预设充电分配比例;
所述充电控制模块,还具体用于执行如下至少一种操作:
当各所述蓄电池的电压均未达到所述目标充电电压时,按照所述通讯模块获取的各所述蓄电池的所述预设充电分配比例,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电;
当所述蓄电池组中的一个所述蓄电池的电压达到所述目标充电电压的预设百分比时,对对应的所述蓄电池进行占空比调节,使得对应的所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压;进一步地,当对对应的所述蓄电池充电的占空比小于所述蓄电池的所述预设充电分配比例时,则控制所述太阳能阵列利用剩余的占空比对所述蓄电池组中其他的所述蓄电池进行充电;以及
当所述蓄电池组中各所述蓄电池的电压均达到所述目标充电电压的预设百分比时,自动对各所述蓄电池的充电占空比进行调节,使得各所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压。
本发明还提供一种光伏充电控制系统的控制方法,所述方法包括:
充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件;所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;
当所述蓄电池组满足充电条件时,所述充电控制器根据各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级,确定对各所述蓄电池充电的控制参数;
所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电。
进一步地,上述方法中,所述充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件之前,所述方法还包括:
所述充电控制器对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数;
进一步地,所述充电控制器对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数,具体包括:所述充电控制器采样所述太阳能阵列的光电池电压、各所述蓄电池的电压、所述充电控制模块的温度以及各所述蓄电池的温度。
进一步地,上述方法中,所述充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件,具体包括如下至少一种:
所述充电控制器判断所述充电控制器的温度是否符合工作温度要求;
判断各所述蓄电池的温度是否符合工作温度要求;以及
判断所述太阳能阵列的光电池电压是否大于或者等于各所述蓄电池的电压。
进一步地,上述方法中,所述控制参数包括提升电压、均衡电压和/或浮充电压;
当所述控制参数包括所述提升电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
检测各所述蓄电池是否满足提升周期要求,若满足,将所述提升电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入提升充电阶段;
当所述控制参数包括所述均衡电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
检测各所述蓄电池的电压是否低于低压断开电压,若是,将所述均衡电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入均衡充电阶段;
当所述控制参数包括所述浮充电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
当各所述蓄电池组不满足进入提升充电阶段和均衡充电阶段时,将所述浮充电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入浮充充电阶段。
进一步地,上述方法中,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,还包括如下至少一种:
当各所述蓄电池的电压均未达到所述目标充电电压时,所述充电控制器按照各所述蓄电池的预设充电分配比例,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电;
当所述蓄电池组中的一个所述蓄电池的电压达到所述目标充电电压的预设百分比时,所述充电控制器对对应的所述蓄电池进行占空比调节,使得对应的所述蓄电池维持在所述目标充电电压;进一步地,当对对应的所述蓄电池充电的占空比小于所述蓄电池的所述预设充电分配比例时,则控制所述太阳能阵列利用剩余的占空比对所述蓄电池组中其他的所述蓄电池进行充电;以及
当所述蓄电池组中各所述蓄电池的电压均达到所述目标充电电压的预设百分比时,所述充电控制器自动对各所述蓄电池的充电占空比进行调节,使得各所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压。
本发明的光伏充电控制系统及控制方法,光伏充电控制系统包括太阳能阵列、充电控制器和蓄电池组,所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件;当蓄电池组满足充电条件时,充电控制器根据各蓄电池的类型以及蓄电池组的电压等级,确定对各蓄电池充电的控制参数;充电控制器根据各蓄电池充电的控制参数,控制太阳能阵列对各蓄电池进行充电。通过采用本发明的技术方案,可以实现同时为多个蓄电池进行充电,可以提高充电效率和能源利用率,而且能够有效的延长蓄电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的光伏充电控制系统实施例一的结构示意图;
图2为本发明的光伏充电控制系统实施例二的结构示意图;
图3是本发明的光伏充电控制方法的实施例一的流程图;
图4是本发明的光伏充电控制方法的实施例二的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的光伏充电控制系统实施例一的结构示意图,如图1所示,光伏充电控制系统包括:太阳能阵列1、充电控制器2和蓄电池组3,蓄电池组3中包括至少两个蓄电池31,也就是说,实际应用中,蓄电池组3中还可以包括两个、三个以及三个以上的蓄电池,在此不再一一举例赘述。充电控制器2与太阳能阵列1相连,各蓄电池31分别与充电控制器2相连。
其中,太阳能阵列1用于将太阳光辐射能转换为电能;充电控制器2用于控制太阳能阵列1利用所产生的电能,分别对各蓄电池31进行充电。
同理,本实施例的技术方案也适用于只有一个蓄电池的情况。且本实施例所述的蓄电池为一个整体结构,实际应用中该蓄电池可以由多个蓄电池单元通过串联和/或并联组成。
本实施例的光伏充电控制系统,光伏充电控制系统包括:太阳能阵列1、充电控制器2和蓄电池组3,且蓄电池组3中包括至少两个蓄电池31;充电控制器2与太阳能阵列1相连,各蓄电池31分别与充电控制器2相连;其中,太阳能阵列1用于将太阳光辐射能转换为电能;充电控制器2用于控制太阳能阵列1产生的电能,分别对蓄电池组3中的各蓄电池31进行充电,本实施例的光伏充电控制系统,可以实现同时为多个蓄电池进行充电,可以提高充电效率和能源利用率,而且能够有效的延长蓄电池的使用寿命。
图2为本发明的光伏充电控制系统实施例二的结构示意图,如图2所示,本实施例的光伏充电控制系统在上述图1所示实施例的技术方案的基础上,进一步包括如下技术方案。
如图2所示,本实施例的光伏充电控制系统中的充电控制器2包括采样模块21、通讯模块22和充电控制模块23。其中采样模块21分别与太阳能阵列1、两个蓄电池31以及充电控制模块23连接,通讯模块22和充电控制模块23连接。
其中:采样模块21用于对太阳能阵列1、蓄电池31以及充电控制模块23进行采样,获取采样参数。采样模块21在设计时,可以包括:太阳能阵列电压采样单元,蓄电池的电压采样单元,太阳能阵列发电电流采样单元,充电模块温度采样单元和蓄电池温度采样单元。实际应用中,当采样模块21还用于采样其他参数时,此时也可以对应包括其他采样单元,在此不再一一举例赘述。
通讯模块22用于与外部通信,用于获取各蓄电池31的类型以及各蓄电池31的电压等级。
如图2所示,充电控制模块23分别与采样模块21和通讯模块22连接,具体用于根据采样模块21获取的采样参数,判断蓄电池组3是否满足充电条件;当蓄电池组3满足充电条件时,根据通讯模块22获取的各蓄电池31的类型以及各蓄电池31的电压等级,确定对各蓄电池31充电的控制参数,比如,控制参数可以是提升电压,均衡电压,浮充电压,确定控制参数时,可以参考已有的数值,比如在充电控制模块23中可以预存储有一张记录这些蓄电池类型、蓄电池电压等级以及对应的提升电压、均衡电压以及浮充电压等控制参数的表格,根据表格中的数据进行确定,并根据各蓄电池31充电的控制参数,控制太阳能阵列1对各蓄电池31进行充电。
进一步地,采样模块21具体用于采样太阳能阵列1的光电池电压、各蓄电池31的电压、充电控制模块23的温度以及各蓄电池31的温度。
进一步地,充电控制模块23具体用于通过如下至少一种方式判断蓄电池组3是否满足充电条件:
方式一、判断充电控制模块23的温度是否符合工作温度要求;例如,充电控制模块23有最佳的工作温度范围,若超出其最佳的工作温度范围,将会影响充电控制模块23的正常工作。因此,本实施例中,需要对该充电控制模块23的温度进行检测,判断该充电控制模块23的温度是否符合工作温度要求。
方式二、判断各蓄电池31的温度是否符合工作温度要求;例如,蓄电池组3中的各蓄电池31都有最佳的工作温度范围,若低于或者高于蓄电池的工作温度范围,会影响到对各蓄电池31的正常充电。因此,本实施例中,需要对各蓄电池31的温度进行判断,判断各蓄电池31的温度是否符合工作温度要求。
方式三、判断太阳能阵列1的光电池电压是否大于或者等于各蓄电池31的电压。例如,太阳能阵列1的光电池电压如果大于或者等于各蓄电池31的电压,那么才可以对各蓄电池31进行充电。
上述三种方式可以单独作为蓄电池组3的充电条件,也可以以任何方式互相组合作为蓄电池组3的充电条件。
进一步地,充电控制模块23具体用于执行如下至少一种操作:
(1)检测各蓄电池31是否满足提升周期要求,若满足,将提升电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列对对应的蓄电池31的充电进入提升充电阶段;
(2)检测各蓄电池31的电压是否低于低压断开电压,若是,将均衡电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列1对对应的蓄电池31的充电进入均衡充电阶段;以及
(3)当各蓄电池31不满足进入提升充电阶段和均衡充电阶段时,将浮充电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列1对对应的蓄电池31的充电进入浮充充电阶段。
实际应用中,各蓄电池31在充电过程中,可能处于提升充电阶段,也有可能处于均衡充电阶段,还有可能处于浮充充电阶段,所以本实施例中,需要对各蓄电池31进行检测,确定该蓄电池31满足哪个充电阶段的条件,若满足,则控制太阳能阵列对对应的蓄电池31的充电进入对应的充电阶段。
可选地,通讯模块22还用于从外部获取各蓄电池31的预设充电分配比例。通讯模块22可以通过外围设备获取各蓄电池31的预设充电分配比例,在后续充电过程中,根据通讯模块22获得的预设充电分配比例对各蓄电池31进行充电。
进一步地,充电控制模块23,还具体用于执行如下至少一种操作:
当各蓄电池31的电压均未达到目标充电电压时,按照通讯模块22获取的各蓄电池31的预设充电分配比例,控制太阳能阵列1对各蓄电池31进行充电。若各蓄电池31的电压都未达到目标充电电压,则太阳能阵列1对各蓄电池31进行充电时,按照通讯模块22获取的各蓄电池31的预设充电分配比例,进行充电。
当蓄电池组3中的一个蓄电池31的电压达到目标充电电压的预设百分比时,对对应的蓄电池31进行占空比调节,使得对应的蓄电池31的电压维持在目标充电电压;进一步地,当对蓄电池组3中的其中一个蓄电池31的充电的占空比小于蓄电池组3的预设充电分配比例时,则控制太阳能阵列1利用剩余的占空比对蓄电池组3中其他的蓄电池31进行充电。如果蓄电池组3中的其中一个蓄电池31的电压未达到目标充电电压的预设百分比,则系统会对蓄电池组3中的一个蓄电池31进行占空比调节,使得蓄电池组3维持在目标充电电压,如果蓄电池组3中的一个蓄电池31的充电占空比小于蓄电池组3的预设充电分配比例,则控制太阳能阵列1利用剩余的占空比对蓄电池组3中其他的蓄电池31进行充电。
当蓄电池组3中各蓄电池31的电压均达到目标充电电压的预设百分比时,自动对各蓄电池31的充电占空比进行调节,使得各蓄电池31的电压维持在目标充电电压。如果蓄电池组3中各蓄电池31的电压均达到目标充电电压的预设百分比,比如目标充电电压的80%,则系统会自动对各蓄电池31的充电占空比进行调节,使得各蓄电池31的电压维持在目标充电电压。若系统只连接一路蓄电池31,则忽略第二路蓄电池31的充电控制限制,以最大占空比工作充电。
同理,本实施例的方案也适用于只有一个蓄电池的情况,且本实施例中所述的蓄电池为一个整体结构,实际应用中该蓄电池可以由多个蓄电池单元通过串联和/或并联组成。
本实施例的光伏充电控制系统,充电控制器2包括采样模块21、通讯模块22和充电控制模块23,采样模块21用于对太阳能阵列1、各蓄电池31以及充电控制模块23进行采样,获取采样参数,通讯模块22用于与外部通信,用于获取各蓄电池31的类型以及各蓄电池31的电压等级,充电控制模块23用于判断蓄电池组3是否满足充电条件,若满足充电条件,充电控制模块会检测各蓄电池31应该进入哪一种目标充电电压,并控制太阳能阵列1对各蓄电池31进行对应目标充电电压的充电阶段。本实施例的光伏充电控制系统,可以实现同时为多个蓄电池进行充电,可以提高充电效率和能源利用率,而且能够有效的延长蓄电池的使用寿命。
图3是本发明的光伏充电控制方法的实施例一的流程图,本实施例的光伏充电控制方法具体为上述图1或者图2所示实施例的光伏充电控制系统的控制方法,其中光伏充电控制系统的结构详细可以参考上述图1或者图2所示实施例的记载,在此不再赘述。
如图3所示,本实施例的光伏充电控制方法,具体可以包括如下步骤;
101、充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件。
参考上述图1或者图2所示实施例的光伏充电控制系统,本实施例中的蓄电池组可以包括至少两个蓄电池。
102、当蓄电池组满足充电条件时,充电控制器根据各蓄电池的类型以及蓄电池的电压等级,确定对各蓄电池充电的控制参数。
参考上述图1或者图2所示实施例的光伏充电控制系统,充电控制模块根据采样模块获取的采样参数,判断蓄电池组是否满足充电条件;当蓄电池组满足充电条件时,根据通讯模块获取的各蓄电池的类型以及各蓄电池的电压等级,确定对各蓄电池充电的控制参数。
103、充电控制器根据各蓄电池充电的控制参数,控制太阳能阵列对各蓄电池进行充电。
参考上述图1或者图2所示实施例的光伏充电控制系统,充电控制器根据各蓄电池充电的控制参数,控制太阳能阵列对各蓄电池进行充电。
同理,本实施例的技术方案也适用于只有一个蓄电池的情况,且本实施例中所述的蓄电池为一个整体结构,实际应用中该蓄电池可以由多个蓄电池单元串联和/或并联组成。
本实施例的光伏充电控制方法,充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件;蓄电池组中包括至少两个蓄电池;当蓄电池组满足充电条件时,充电控制器根据各蓄电池的类型以及蓄电池组的电压等级,确定对各蓄电池充电的控制参数;充电控制器根据各蓄电池充电的控制参数,控制太阳能阵列对各蓄电池进行充电。本实施例的光伏充电控制方法,可以实现同时为多个蓄电池进行充电,可以提高充电效率和能源利用率,而且能够有效的延长蓄电池的使用寿命。
图4是本发明的光伏充电控制方法的实施例二的流程图,如图4所示,本实施例的光伏充电控制方法在上述图3所示实施例的技术方案的基础上,进一步更加详细地描述本发明的技术方案。如图4所示,本实施例的光伏充电控制方法,具体可以包括如下步骤:
201、充电控制器对太阳能阵列、各蓄电池以及充电控制模块进行采样,获取采样参数。
其中,采样参数具体包括:充电控制器采样太阳能阵列的光电池电压、各蓄电池的电压、充电控制模块的温度以及各蓄电池的温度。
202、充电控制器判断充电控制器的温度是否符合工作温度要求,若符合,执行步骤203,若不符合,执行步骤205。
例如,充电控制模块有最佳的工作温度范围,若超出其最佳的工作温度范围,将会影响充电控制模块的正常工作。因此,本实施例中,需要对该充电控制模块的温度进行检测,判断该充电控制器的温度是否符合工作温度要求。
203、判断各蓄电池的温度是否符合工作温度要求,若符合,执行步骤204,若不符合,执行步骤205。
例如,蓄电池组中的各蓄电池都有最佳的工作温度范围,若低于或者高于蓄电池的工作温度范围,会影响到对各蓄电池的正常充电。因此,本实施例中,需要对各蓄电池的温度进行判断,判断各蓄电池的温度是否符合工作温度要求。
204、判断太阳能阵列的光电池电压是否大于或者等于各蓄电池的电压,若符合,执行步骤206,若不符合,执行步骤205。
如果太阳能阵列的光电池电压大于或者等于各蓄电池的电压,才可以执行下一步,即可以对各蓄电池进行充电,否则不能实现对蓄电池组的充电。
205、充电控制器控制太阳能阵列停止利用产生的电能对各蓄电池进行充电;结束。
如果步骤202-204都不能满足,则充电控制器会停止控制太阳能阵列产生的电能,进而不可实现对蓄电池组的充电。
206、当蓄电池组满足充电条件时,充电控制器根据各蓄电池的类型以及蓄电池组的电压等级,确定对各蓄电池充电的控制参数,执行步骤207。
其中,控制参数包括提升电压、均衡电压和/或浮充电压。充电控制器会在满足充电条件时,根据各蓄电池的类型,比如,蓄电池可以是胶体电池、密封铅酸电池和开口电池,以及蓄电池电压等级,比如蓄电池可以是15伏的蓄电池,来确定对各蓄电池充电的控制参数,比如对其中一组蓄电池的充电控制参数是提升电压。
本实施例中是以上述步骤202、步骤203以及步骤204作为判断蓄电池组满足充电的条件,实际应用中,充电条件也可以仅包括该三个步骤中的一个或者任意两者的组合。
207、以一个蓄电池为例,判断该蓄电池充电的控制参数是否包括提升电压、均衡电压和浮充电压;当确定该蓄电池充电的控制参数包括时,执行步骤208,否则,执行步骤205。
208、检测该蓄电池是否满足提升周期要求,若满足这一要求,执行步骤209,否则执行步骤210。
比如,如果将蓄电池的提升周期设置为十天,则经过十天的充电过程以后,光伏充电控制系统的充电控制器会监测到该蓄电池应该进入又一个提升周期点。
209、将提升电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入提升充电阶段;结束。
监测到蓄电池满足提升周期要求后,系统会将蓄电池的目标充电电压设置为提升电压,充电控制器控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入提升充电阶段,然后结束运行。
210、检测该蓄电池的电压是否低于低压断开电压,若满足,执行步骤211,否则,执行步骤212。
若检测到蓄电池不满足提升周期要求,会接着检测该蓄电池的电压是否低于低压断开电压,低压断开电压也是设置的一个电压值。
211、将浮充电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入浮充充电阶段,结束。
当监测到蓄电池的电压低于低压断开电压时,系统会将浮充电压设置为蓄电池的目标充电电压对蓄电池进行充电,充电控制器控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入浮充充电阶段,然后结束运行。
212、将均衡电压设定为目标充电电压,控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入均衡充电阶段,结束。
如果经检测确定蓄电池既不满足提升周期要求,又不满足蓄电池的电压低于低压断开电压,那么系统会自动将均衡电压设定为目标充电电压,充电控制器控制太阳能阵列对该蓄电池的充电进入均衡充电阶段,然后结束运行。
按照上述步骤207-212,可以实现对每一个蓄电池进行充电控制,在此不再一一赘述。
上述实施例中以充电的三个阶段为例来说明光伏充电控制方法的三个阶段,实际应用中,也可以仅包括其中任意一个或者两个阶段,在此不再一一举例赘述。
同理,本实施例的技术方案也适用于只有一个蓄电池的情况,且本实施例中所述的蓄电池为一个整体结构,实际应用中该蓄电池可以由多个蓄电池单元串联和/或并联组成。
本实施例是上述图2所示实施例的光伏充电控制系统的具体控制方法,其实现原理和技术效果与图2所示实施例的光伏充电控制系统的实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到至少两个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种光伏充电控制系统,其特征在于,包括:太阳能阵列、充电控制器和蓄电池组,所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;所述充电控制器与所述太阳能阵列相连,各所述蓄电池分别与所述充电控制器相连;
所述太阳能阵列用于将太阳光辐射能转换为电能;
所述充电控制器用于控制所述太阳能阵列利用所产生的所述电能,分别对各所述蓄电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的光伏充电控制系统,其特征在于,所述充电控制器包括采样模块、通讯模块和充电控制模块;
所述采样模块分别与所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块连接;所述采样模块,用于对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数;
所述通讯模块,与外部通信,用于获取各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级;
所述充电控制模块,分别与所述采样模块和所述通讯模块连接,具体用于根据所述采样模块获取的所述采样参数,判断所述蓄电池组是否满足充电条件;当所述蓄电池组满足充电条件时,根据所述通讯模块获取的各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级,确定对各所述蓄电池充电的控制参数;并根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电。
3.根据权利要求2所述的光伏充电控制系统,其特征在于,所述采样模块,具体用于采样所述太阳能阵列的光电池电压、各所述蓄电池的电压、所述充电控制模块的温度以及各所述蓄电池的温度;
所述充电控制模块,具体用于通过如下至少一种方式判断所述蓄电池组是否满足充电条件:
判断所述充电控制模块的温度是否符合工作温度要求;
判断各所述蓄电池的温度是否符合工作温度要求;以及
判断所述太阳能阵列的光电池电压是否大于或者等于各所述蓄电池的电压。
4.根据权利要求3所述的光伏充电控制系统,其特征在于,所述充电控制模块,具体用于对所述蓄电池组执行如下至少一种操作:
检测各所述蓄电池是否满足提升周期要求,若满足,将所述提升电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入提升充电阶段;
检测各所述蓄电池的电压是否低于低压断开电压,若是,将所述均衡电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入均衡充电阶段;以及
当各所述蓄电池不满足进入提升充电阶段和均衡充电阶段时,将所述浮充电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入浮充充电阶段。
5.根据权利要求4所述的光伏充电控制系统,其特征在于,所述通讯模块,还用于从所述外部获取各所述蓄电池的预设充电分配比例;
所述充电控制模块,还具体用于执行如下至少一种操作:
当各所述蓄电池的电压均未达到所述目标充电电压时,按照所述通讯模块获取的各所述蓄电池的所述预设充电分配比例,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电;
当所述蓄电池组中的一个所述蓄电池的电压达到所述目标充电电压的预设百分比时,对对应的所述蓄电池进行占空比调节,使得对应的所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压;进一步地,当对对应的所述蓄电池充电的占空比小于所述蓄电池的所述预设充电分配比例时,则控制所述太阳能阵列利用剩余的占空比对所述蓄电池组中其他的所述蓄电池进行充电;以及
当所述蓄电池组中各所述蓄电池的电压均达到所述目标充电电压的预设百分比时,自动对各所述蓄电池的充电占空比进行调节,使得各所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压。
6.一种光伏充电控制系统的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件;所述蓄电池组中包括至少两个蓄电池;
当所述蓄电池组满足充电条件时,所述充电控制器根据各所述蓄电池的类型以及各所述蓄电池的电压等级,确定对各所述蓄电池充电的控制参数;
所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件之前,所述方法还包括:
所述充电控制器对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数;
进一步地,所述充电控制器对所述太阳能阵列、各所述蓄电池以及所述充电控制模块进行采样,获取采样参数,具体包括:所述充电控制器采样所述太阳能阵列的光电池电压、各所述蓄电池的电压、所述充电控制模块的温度以及各所述蓄电池的温度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述充电控制器根据采样参数判断蓄电池组是否满足充电条件,具体包括如下至少一种:
所述充电控制器判断所述充电控制器的温度是否符合工作温度要求;
判断各所述蓄电池的温度是否符合工作温度要求;以及
判断所述太阳能阵列的光电池电压是否大于或者等于各所述蓄电池的电压。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述控制参数包括提升电压、均衡电压和/或浮充电压;
当所述控制参数包括所述提升电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
检测各所述蓄电池是否满足提升周期要求,若满足,将所述提升电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入提升充电阶段;
当所述控制参数包括所述均衡电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
检测各所述蓄电池的电压是否低于低压断开电压,若是,将所述均衡电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入均衡充电阶段;
当所述控制参数包括所述浮充电压时,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,具体包括:
当各所述蓄电池组不满足进入提升充电阶段和均衡充电阶段时,将所述浮充电压设定为目标充电电压,控制所述太阳能阵列对对应的所述蓄电池的充电进入浮充充电阶段。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述充电控制器根据各所述蓄电池充电的所述控制参数,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电,还包括如下至少一种:
当各所述蓄电池的电压均未达到所述目标充电电压时,所述充电控制器按照各所述蓄电池的预设充电分配比例,控制所述太阳能阵列对各所述蓄电池进行充电;
当所述蓄电池组中的一个所述蓄电池的电压达到所述目标充电电压的预设百分比时,所述充电控制器对对应的所述蓄电池进行占空比调节,使得对应的所述蓄电池维持在所述目标充电电压;进一步地,当对对应的所述蓄电池充电的占空比小于所述蓄电池的所述预设充电分配比例时,则控制所述太阳能阵列利用剩余的占空比对所述蓄电池组中其他的所述蓄电池进行充电;以及
当所述蓄电池组中各所述蓄电池的电压均达到所述目标充电电压的预设百分比时,所述充电控制器自动对各所述蓄电池的充电占空比进行调节,使得各所述蓄电池的电压维持在所述目标充电电压。
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