CN108039732A - 一种并离网一体型光伏储能系统电源及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种并离网一体型光伏储能系统电源及其控制方法，包括电池组、电池管理单元、一体机系统控制器主板、光伏板、最大功率点跟踪控制器、双向逆变器、交流电网、用电电器、显示控制单元，同时包括可控开关管K1与K2、断路器S1～S3和继电器Y1与Y2，可控开关管K1与K2以及继电器Y1与Y2的动作受并离网一体型光伏储能系统电源中的一体机系统控制器主板控制；光伏板、交流电网及用电电器为本发明的外接输入或输出接口单元；并离网一体型光伏储能系统电源根据运行工况以及当前太阳能、市电、电池组剩余容量及用电电器负载的大小关系，以优先使用太阳光能源为前提，决定本发明的工作模式为并网发电或独立离网供电两种模式。
Description
技术领域
本发明涉及新能源光伏储能电源领域，包括电力电子技术中的新能源转换、电池管理以及智能控制技术。
背景技术
光伏储能系统电源可用于电网负荷高峰之时或用作为野外应急电源，灵活性以及携带便捷等特点使得其应用尤为广泛。更有价值的是，太阳能属于环保无污染的绿色清洁能源，为鼓励太阳能的开发和利用，各国政府分别积极制定多种优惠政策来推动太阳能光伏发电的发展。作为21世纪世界经济发展中最具决定性影响的技术之一，充分开发利用太阳能新能源是世界各国可持续发展的能源战略决策。光伏储能系统电源能够给大部分普通电器、电脑、照明、通信等电器设备供电。光伏储能系统电源将以优先使用太阳能清洁能源为准则，积极实现能源的有效利用，具有较好的研究与推广应用价值。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于设计一种高效节能环保的可并离网自动切换的光伏储能系统电源，其优先充分使用太阳能资源，并转换成电力能源给用电电器供电，正常情况下，本发明的并离网一体型光伏储能系统电源在运行过程中可以保证对外的连续不间断供电。
技术方案：本发明提出了一种并离网一体型光伏储能系统电源，包括电池组、电池管理单元、一体机系统控制器主板、光伏板、最大功率点跟踪控制器、双向逆变器交流电网、用电电器、显示控制单元，同时包括可控开关管K1与K2、断路器S1～S3和继电器Y1与Y2，所述可控开关管K1与K2以及继电器Y1与Y2的驱动信号均由一体机系统控制器主板提供，所述光伏板、交流电网及用电电器为外接输入或输出接口单元，所述电池组由电池管理单元进行实时管控保护，再经过断路器S1连接至可控开关管K1与K2，所述可控开关管K1连接最大功率点跟踪控制器，所述最大功率点跟踪控制器经过可控开关管K1与K2连接至双向逆变器，所述光伏板的输出端经由外置断路器S2连接至最大功率点跟踪控制器，所述双向逆变器经过继电器Y1连接至用电电器，所述交流电网经过外置断路器S3连接至继电器Y1及Y2，进而衔接至用电电器及双向逆变器的交流输出端，所述显示控制单元接收到一体机系统控制器主板的参数信息后自行显示当前整机运行状态以及电池组的实时信息，所述一体机系统控制器主板与整机系统其余各部件单元进行RS485一主多从通信，所述一体机系统控制器主板将根据当前通信所获得的运行数据分析进而决策整机的运行模式。
进一步地，所述的电池组与电池管理单元集成化设计构成电池包，电池管理单元实时采集电池组的各单体电压、充放电电流、温度信息等，从而对电池组进行充放电过流、充电过压、放电欠压、充放电欠过温、各单体电压均衡等电性能保护与剩余容量预测。
进一步地，所述的最大功率点跟踪控制器识别电池包的具体规格电压，并根据电池管理单元通信数据及整机运行状态决定工作于最大功率点跟踪模式或限功率模式。
进一步地，所述的双向逆变器可进行正向直流逆变和反向交流充电，需要一体机系统控制器主板向其发对应工作模式指令，其直流侧可控开关管K2及交流侧继电器Y1的驱动信号由一体机系统控制器主板提供，双向逆变器逆变模式运行时，继电器Y1的常闭触点为双向逆变器并输出交流至用电电器，在整机系统决策下，当无光伏能源且电池组剩余容量不足需要补充电能时，交流电网经过外置断路器S3接入整机，Y1的常开触点闭合动作，整机以市电旁路模式运行，交流市电由继电器Y1输出至用电电器，与此同时，继电器Y2常开触点闭合，双向逆变器运行于充电模式，交流市电经过继电器Y2通过双向逆变器反向给电池包充电。
进一步地，所述的显示控制单元包含了操作控制、状态显示和串口通信等电路单元以及液晶显示模块，操作控制电路即通过对显示控制单元进行工作状态按键指令预设，显示控制单元含有液晶显示模块，通过显示控制单元与一体机系统控制器主板的实时RS485通信显示整机系统的工作状态参数如电池组电量信息、太阳能充电功率、整机当前输出功率。
进一步地，所述的一体机系统控制器主板根据当前光伏板、交流电网和电池组运行状态，选择光伏并网模式或离网模式，并优先使用光伏并网模式，所述可控开关管K1、K2以及继电器Y1、Y2集成在一体机系统控制器主板上，一体机系统控制器主板通过RS485通讯与电池管理单元、最大功率点跟踪控制器以及双向逆变器连接并获取运行数据信息，再由RS485通讯将整机运行状态反馈至显示控制单元。
进一步地，一体机系统控制器主板与电池管理单元、最大功率点跟踪控制器及双向逆变器之间通过一主多从RS485通讯方式获取各类电参量运行数据，具体控制执行包括如下步骤：
A：设获取的电池组剩余容量值为SoC，其充放电功率值为Pbat，最大功率点跟踪控制器的输出功率值为Pmppt，用电电器(800)的消耗功率值为Pload，一体机系统控制器主板获取并得出以上SoC、Pbat、Pmppt、Pload，由得出的数值判定当前并离网一体型光伏储能系统电源工作状态；
B：若交流电网的市电正常，继电器Y2闭合，且光伏能量充足，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于并网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤D；当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤E；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤F；当0＜Pmppt＜Pload且SoC＜10％时，转入步骤G；若遇阴雨天或者夜晚场景时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤H；当Pmppt＝0且SoC＜10％时，转入步骤I；
C：若交流电网市电未有效接入，继电器Y2断开，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤J；当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤K；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤L；夜晚或阴雨天时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤M；
D：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组电量较满，最大功率点跟踪控制器工作于输出恒压限功率状态给电池组浮充充电，并通过后级双向逆变器转换成交流电力给用电电器供电，再多余的交流电能并入交流电网；
E：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组电量未充足，最大功率点跟踪控制器工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器转换成交流电给用电电器供电，再多余的交流电能并入交流电网；
F：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏能量不足，最大功率点跟踪控制器工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组放电给后级双向逆变器供电而转换成交流电，进而给用电电器供电；
G：可控开关管K1闭合、K2断开，继电器Y1至常开触点、Y2断开，此时光伏能量不足，且电池组处于缺电状态，最大功率点跟踪控制器工作于最大功率点跟踪状态给电池包充电，交流电网市电旁路给用电电器供电；
H：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器不工作，电池包经双向逆变器转换成交流电给用电电器供电；
I：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常开触点、Y2闭合，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器不工作，交流电网通过市电旁路给用电电器供电，与此同时交流电网经过双向逆变器给电池包反向充电；
J：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组电量未充足，最大功率点跟踪控制器工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器转换成交流电给用电电器供电；
K：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组容量充足，最大功率点跟踪控制器工作于输出恒压限功率状态给电池组浮充充电，并通过后级双向逆变器转换成交流电力给用电电器供电；
L：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量不足，电池组有可用电量，最大功率点跟踪控制器工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组放电给后级双向逆变器供电而转换成交流电力，进而给用电电器供电；
M：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏无能量输出，电池组有可用电量放电给后级双向逆变器供电而转换成交流电力，进而给用电电器供电。
进一步地，所述的十种工作方式按类分成两种工作模式：步骤D、E为并网模式，步骤F～M为离网模式，整机按照使用光伏＞电池包＞市电的优先级先后顺序决策工作模式，在工作运行之前需手动闭合断路器S1～S3，当整机并网运行时，所述的一体机系统控制器主板实时检测交流电网的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器，以保证双向逆变器输出同样性质的交流电；当整机离网运行时，若交流电网市电有效接入且双向逆变器以逆变模式运行时，则一体机系统控制器主板需实时检测交流电网的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器，以保证双向逆变器输出同样性质的交流电；当并网模式切换为离网模式时，双向逆变器的输出无需调整改变；当离网模式切换为并网模式时，一体机系统控制器主板需要实时检测交流电网的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器，保证双向逆变器的交流输出逐渐调整以输出与交流电网同样性质的交流电，从而能够安全并网动作。
有益效果：本发明一种并离网一体型光伏储能系统电源可实现光伏能源优先转化成交流电力给常规用电电器供电和并网发电；当电池组能量不足且光伏能量不充足时，切换为市电旁路给常规用电电器供电，系统整机充分使用光伏绿色能源，可实现电网侧削峰填谷，少用市电电能，减少了市电电力消耗，也节省了电力开支。
附图说明
图1为本发明的一种并离网一体型光伏储能系统电源的结构示意图；
图2为电池包含电池组和电池管理单元的技术方案示意图；
图3为最大功率点跟踪控制器的技术方案示意图；
图4(a)为双向逆变器的技术方案示意图；
图4(b)为双向逆变器正向逆变模式示意图；
图4(c)为双向逆变器反向充电模式示意图；
图5为显示控制单元的技术方案示意图；
图6为一体机系统控制器主板的技术方案示意图；
图7为并离网一体型光伏储能系统电源工作于并网模式步骤D、E情形时的结构示意图；
图8(a)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤F情形时的结构示意图；
图8(b)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤G情形时的结构示意图；
图8(c)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤H情形时的结构示意图；
图8(d)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤I情形时的结构示意图；
图8(e)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤J、K情形时的结构示意图；
图8(f)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤L情形时的结构示意图；
图8(g)为并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式步骤M情形时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
图1为本发明一种并离网一体型光伏储能系统电源的结构示意图，包括电池组100、电池管理单元200、一体机系统控制器主板300、光伏板400、最大功率点跟踪控制器500、双向逆变器600、交流电网700、用电电器800、显示控制单元900，同时包括可控开关管K1与K2、断路器S1～S3和继电器Y1与Y2，所述可控开关管K1与K2以及继电器Y1与Y2的驱动信号均由一体机系统控制器主板300提供，所述光伏板400、交流电网700及用电电器800为外接输入或输出接口单元。
所述电池组100由电池管理单元200进行实时管控保护，再经过断路器S1连接至可控开关管K1与K2，进而衔接至最大功率点跟踪控制器500及双向逆变器600，所述光伏板400的输出端经由外置断路器S2连接至最大功率点跟踪控制器500，所述最大功率点跟踪控制器500经过可控开关管K1与K2连接至双向逆变器600，所述双向逆变器600经过继电器Y1连接至用电电器800，所述交流电网700经过外置断路器S3连接至继电器Y1及Y2，进而衔接至用电电器800及双向逆变器600的交流输出端，所述显示控制单元900接收到一体机系统控制器主板300的参数信息后自行显示当前整机运行状态以及电池组的实时信息，所述一体机系统控制器主板300与整机系统其余各单元进行RS485一主多从通信，根据当前各单元运行数据分析对整机的运行模式决策。
所述一种并离网一体型光伏储能系统电源根据当前太阳能光照、市电、用电负荷以及电池包的情况，以优先使用光伏能源为准则，决定工作于并网模式或离网模式。消耗输入能源选择按照优先级依次为光伏板400＞电池组100＞交流电网700。
图2为电池包含电池组100和电池管理单元200的技术方案示意图，其中电池组100由多节锂离子电池串并联组成，电池组100对外引出总正及总负电源线，同时需引出各单体锂电池的电压采样线；电池包部分的核心在于电池管理单元200的具体软硬件管理设计，本部分采用了高精度锂电池管理芯片采样前端IC+单片机MCU控制的设计思路，锂电池管理芯片负责对电池组各单体电芯的电压采样与均衡控制、电池组充放电电流采样与过流保护、充电过压保护、放电欠压保护以及对充放电开关管的通断控制等，锂电池管理芯片通过SPI方式与单片机MCU通信，将电池组100采样信息传递至MCU，MCU可进行电池组100的剩余容量预测、温度保护以及电池包对外的开关控制，整个电池包由RS485通讯方式将电池组运行状态反馈给一体机系统控制器主板300，本电池管理单元200起到对电池组100的实时保护控制作用。
图3为最大功率点跟踪控制器500的技术方案示意图，在光伏发电系统中，最大功率点跟踪控制技术是指在一定的环境温度以及日照强度情况下太阳能电池阵列所能够输出的最大功率。本发明中使用了Buck主电路拓扑方案，实时检测光伏电池侧的输出电压及输出电流并乘法处理得出光伏发电功率，通过改进型扰动观测算法控制Buck主电路拓扑MOS管的开关占空比，从而使得光伏板400的输出功率最大化。与此同时，MPPT控制中心对各输入及输出电参量实时检测，完成对该部分电路单元的保护功能。本发明在运行过程中，最大功率点跟踪控制器500将会存在两种工作模式即最大功率点跟踪方式和限功率运行方式。
图4(a)为双向逆变器600的技术方案示意图，其中虚线框包含部分为双向逆变器600的构成元素DC/DC和DC/AC，DC/DC和DC/AC均是可逆的双向变流器，图4(b)当在逆变模式下，电池包为输入源，电池包经由DC/DC变换器升压成直流高压，再继续经过DC/AC变换器完成逆变输出单相交流电，可用于给交流负载供电和并网；图4(c)当在反向充电模式下，交流电网700为输入源，一方面，交流电网700可给交流负载供电，此外也经过DC/AC变换器反向转换整流成直流高压，再经过DC/DC反向降压至电池组100的匹配电压，进而给电池包充电；该方案由单MCU芯片控制，包含了经典的电参量检测与控制保护以及双向逆变器600的对外RS485通讯。
图5为显示控制单元900的技术方案示意图，本单元通过RS485通讯方式与一体机系统控制器主板300进行数据交换，获取运行工况时的电池包状态信息、输入输出功率信息、温度信息等，显示控制单元900包含开关机操作、运行指示、液晶显示、USB输出等功能。
图6为一体机系统控制器主板300的技术方案示意图，该部分完成系统内各电路单板的电气连接以及一体机系统控制器主板300与其余各单元的RS485主从结构通讯。一体机系统控制器主板300所要控制的开关器件包括最大功率点跟踪控制器500接入的可控开关管K1、双向逆变器600直流侧接入的可控开关管K2、切换电路单元中的继电器Y1和Y2，此外一体机系统控制器主板300还需要对交流电网700的市电检测，并提供与其余各单板通信用的辅助电源。
一种并离网一体型光伏储能系统电源控制方法，包括如下步骤：
A：设获取的电池组100剩余容量值为SoC，其充放电功率值为Pbat，最大功率点跟踪控制器500的输出功率值为Pmppt，用电电器800的消耗功率值为Pload，一体机系统控制器主板300获取并得出以上SoC、Pbat、Pmppt、Pload，由得出的数值判定当前并离网一体型光伏储能系统电源工作状态；
B：若交流电网700的市电正常，继电器Y2闭合，且光伏能量充足，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于并网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤D；当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤E；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤F；当0＜Pmppt＜Pload且SoC＜10％时，转入步骤G；若遇阴雨天或者夜晚场景时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤H；当Pmppt＝0且SoC＜10％时，转入步骤I；
C：若交流电网700市电未有效接入，继电器Y2断开，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤J；当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤K；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤L；夜晚或阴雨天时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤M；
D：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组100电量较满，最大功率点跟踪控制器500工作于输出恒压限功率状态给电池组100浮充充电，并通过后级双向逆变器600转换成交流电力给用电电器800供电，再多余的交流电能并入交流电网700；
E：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组100电量未充足，最大功率点跟踪控制器500工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器600转换成交流电力给用电电器800供电，再多余的交流电能并入交流电网700；
F：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏能量不足，最大功率点跟踪控制器500工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组100放电给后级双向逆变器600供电而转换成交流电力，进而给用电电器800供电；
G：可控开关管K1闭合、K2断开，继电器Y1至常开触点、Y2断开，此时光伏能量不足，且电池组100处于缺电状态，最大功率点跟踪控制器500工作于最大功率点跟踪状态给电池包充电，交流电网700市电旁路给用电电器800供电；
H：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器500不工作，电池包经双向逆变器600转换成交流电力给用电电器800供电；
I：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常开触点、Y2闭合，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器500不工作，交流电网700通过市电旁路给用电电器800供电，与此同时交流电网700经过双向逆变器600给电池包反向充电；
J：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组100电量未充足，最大功率点跟踪控制器500工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器600转换成交流电力给用电电器800供电；
K：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组100容量充足，最大功率点跟踪控制器500工作于输出恒压限功率状态给电池组100浮充充电，并通过后级双向逆变器600转换成交流电力给用电电器800供电；
L：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量不足，电池组100有可用电量，最大功率点跟踪控制器500工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组100放电给后级双向逆变器600供电而转换成交流电力，进而给用电电器800供电；
M：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏无能量输出，电池组100有可用电量放电给后级双向逆变器600供电而转换成交流电力，进而给用电电器800供电；
所述的十种工作方式按类分成两种工作模式：步骤D、E为并网模式，步骤F～M为离网模式，整机按照使用光伏＞电池包＞市电的优先级先后顺序决策工作模式，在工作运行之前需手动闭合断路器S1～S3，当整机并网运行时，所述的一体机系统控制器主板300实时检测交流电网700的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器600，以保证双向逆变器600输出同样性质的交流电；当整机离网运行时，若交流电网700市电有效接入且双向逆变器600以逆变模式运行时，则一体机系统控制器主板300需实时检测交流电网700的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器600，以保证双向逆变器600输出同样性质的交流电；当并网模式切换为离网模式时，双向逆变器600的输出无需调整改变；当离网模式切换为并网模式时，一体机系统控制器主板300需要实时检测交流电网700的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器600，保证双向逆变器600的交流输出逐渐调整以输出与交流电网700同样性质的交流电，从而能够安全并网动作。
表1为本发明一种并离网一体型光伏储能系统电源运行模式判定条件列表，一体机系统控制器主板300根据当前光伏板400、交流电网700、电池组100以及用电电器800等运行状态，以优先使用光伏能源为准则，决定工作于并网模式D、E或者离网模式F～M中的一种。
表1
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，包括电池组(100)、电池管理单元(200)、一体机系统控制器主板(300)、光伏板(400)、最大功率点跟踪控制器(500)、双向逆变器(600)、交流电网(700)、用电电器(800)、显示控制单元(900)，同时包括可控开关管K1与K2、断路器S1～S3和继电器Y1与Y2，所述可控开关管K1与K2以及继电器Y1与Y2的驱动信号均由一体机系统控制器主板(300)提供，所述光伏板(400)、交流电网(700)及用电电器(800)为外接输入或输出接口单元，所述电池组(100)由电池管理单元(200)进行实时管控保护，再经过断路器S1连接至可控开关管K1与K2，所述可控开关管K1连接最大功率点跟踪控制器(500)，所述最大功率点跟踪控制器(500)经过可控开关管K1与K2连接至双向逆变器(600)，所述光伏板(400)的输出端经由外置断路器S2连接至最大功率点跟踪控制器(500)，所述双向逆变器(600)经过继电器Y1连接至用电电器(800)，所述交流电网(700)经过外置断路器S3连接至继电器Y1及Y2，进而衔接至用电电器(800)及双向逆变器(600)的交流输出端，所述显示控制单元(900)接收到一体机系统控制器主板(300)的参数信息后自行显示当前整机运行状态以及电池组的实时信息，所述一体机系统控制器主板(300)与整机系统其余各部件单元进行RS485一主多从通信，所述一体机系统控制器主板(300)将根据当前通信所获得的运行数据分析进而决策整机的运行模式。
2.根据权利要求1所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，所述的电池组(100)与电池管理单元(200)集成化设计构成电池包，电池管理单元(200)实时采集电池组(100)的各单体电压、充放电电流、温度信息等，从而对电池组(100)进行充放电过流、充电过压、放电欠压、充放电欠过温、各单体电压均衡等电性能保护与剩余容量预测。
3.根据权利要求1所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，所述的最大功率点跟踪控制器(500)识别电池包的具体规格电压，并根据电池管理单元(200)通信数据及整机运行状态决定工作于最大功率点跟踪模式或限功率模式。
4.根据权利要求1所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，所述的双向逆变器(600)可进行正向直流逆变和反向交流充电，需要一体机系统控制器主板(300)向其发对应工作模式指令，其直流侧可控开关管K2及交流侧继电器Y1的驱动信号由一体机系统控制器主板(300)提供，双向逆变器(600)逆变模式运行时，继电器Y1的常闭触点为双向逆变器并输出交流至用电电器(800)，在整机系统决策下，当无光伏能源且电池组(100)剩余容量不足需要补充电能时，交流电网(700)经过外置断路器S3接入整机，Y1的常开触点闭合动作，整机以市电旁路模式运行，交流市电由继电器Y1输出至用电电器(800)，与此同时，继电器Y2常开触点闭合，双向逆变器(600)运行于充电模式，交流市电经过继电器Y2通过双向逆变器(600)反向给电池包充电。
5.根据权利要求1所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，所述的显示控制单元(900)包含了操作控制、状态显示和串口通信等电路单元以及液晶显示模块，操作控制电路即通过对显示控制单元(900)进行工作状态按键指令预设，显示控制单元(900)含有液晶显示模块，通过显示控制单元(900)与一体机系统控制器主板(300)的实时RS485通信显示整机系统的工作状态参数如电池组电量信息、太阳能充电功率、整机当前输出功率。
6.根据权利要求1所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源，其特征在于，所述的一体机系统控制器主板(300)根据当前光伏板(400)、交流电网(700)和电池组(100)运行状态，选择光伏并网模式或离网模式，并优先使用光伏并网模式，所述可控开关管K1、K2以及继电器Y1、Y2集成在一体机系统控制器主板(300)上，一体机系统控制器主板(300)通过RS485通讯与电池管理单元(200)、最大功率点跟踪控制器(500)以及双向逆变器(600)连接并获取运行数据信息，再由RS485通讯将整机运行状态反馈至显示控制单元(900)。
7.根据权利要求1～6所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源控制方法，其特征在于，一体机系统控制器主板(300)与电池管理单元(200)、最大功率点跟踪控制器(500)及双向逆变器(600)之间通过一主多从RS485通讯方式获取各类电参量运行数据，具体控制执行包括如下步骤：
A：设获取的电池组(100)剩余容量值为SoC，其充放电功率值为Pbat，最大功率点跟踪控制器(500)的输出功率值为Pmppt，用电电器(800)的消耗功率值为Pload，一体机系统控制器主板(300)获取并得出以上SoC、Pbat、Pmppt、Pload，由得出的数值判定当前并离网一体型光伏储能系统电源工作状态；
B：若交流电网(700)的市电正常，继电器Y2闭合，且光伏能量充足，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于并网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤D；当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤E；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤F；当0＜Pmppt＜Pload且SoC＜10％时，转入步骤G；若遇阴雨天或者夜晚场景时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤H；当Pmppt＝0且SoC＜10％时，转入步骤I；
C：若交流电网(700)市电未有效接入，继电器Y2断开，则并离网一体型光伏储能系统电源工作于离网模式，正常白天时Pmppt＞0，当Pmppt≥Pload且SoC＜90％时，转入步骤J；当Pmppt≥Pload且SoC≥90％时，转入步骤K；当0＜Pmppt＜Pload且SoC≥10％时，转入步骤L；夜晚或阴雨天时，当Pmppt＝0且SoC≥10％时，转入步骤M；
D：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组(100)电量较满，最大功率点跟踪控制器(500)工作于输出恒压限功率状态给电池组(100)浮充充电，并通过后级双向逆变器(600)转换成交流电力给用电电器(800)供电，再多余的交流电能并入交流电网(700)；
E：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2闭合，此时光伏能量充足，电池组(100)电量未充足，最大功率点跟踪控制器(500)工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器(600)转换成交流电给用电电器(800)供电，再多余的交流电能并入交流电网(700)；
F：可控开关管K1、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏能量不足，最大功率点跟踪控制器(500)工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组(100)放电给后级双向逆变器(600)供电而转换成交流电，进而给用电电器(800)供电；
G：可控开关管K1闭合、K2断开，继电器Y1至常开触点、Y2断开，此时光伏能量不足，且电池组(100)处于缺电状态，最大功率点跟踪控制器(500)工作于最大功率点跟踪状态给电池包充电，交流电网(700)市电旁路给用电电器(800)供电；
H：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器(500)不工作，电池包经双向逆变器(600)转换成交流电给用电电器(800)供电；
I：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常开触点、Y2闭合，此时光伏无能量输出，最大功率点跟踪控制器(500)不工作，交流电网(700)通过市电旁路给用电电器(800)供电，与此同时交流电网(700)经过双向逆变器(600)给电池包反向充电；
J：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组(100)电量未充足，最大功率点跟踪控制器(500)工作于最大功率点跟踪状态，并通过后级双向逆变器(600)转换成交流电给用电电器(800)供电；
K：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量充足，电池组(100)容量充足，最大功率点跟踪控制器(500)工作于输出恒压限功率状态给电池组(100)浮充充电，并通过后级双向逆变器(600)转换成交流电力给用电电器(800)供电；
L：可控开关管K1闭合、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏能量不足，电池组(100)有可用电量，最大功率点跟踪控制器(500)工作于最大功率点跟踪状态，并与电池组(100)放电给后级双向逆变器(600)供电而转换成交流电力，进而给用电电器(800)供电；
M：可控开关管K1断开、K2闭合，继电器Y1至常闭触点、Y2断开，此时，光伏无能量输出，电池组(100)有可用电量放电给后级双向逆变器(600)供电而转换成交流电力，进而给用电电器(800)供电。
8.根据权利要求7所述的一种并离网一体型光伏储能系统电源控制方法，其特征在于，所述的十种工作方式按类分成两种工作模式：步骤D、E为并网模式，步骤F～M为离网模式，整机按照使用光伏＞电池包＞市电的优先级先后顺序决策工作模式，在工作运行之前需手动闭合断路器S1～S3，当整机并网运行时，所述的一体机系统控制器主板(300)实时检测交流电网(700)的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器(600)，以保证双向逆变器(600)输出同样性质的交流电；当整机离网运行时，若交流电网(700)市电有效接入且双向逆变器(600)以逆变模式运行时，则一体机系统控制器主板(300)需实时检测交流电网(700)的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器(600)，以保证双向逆变器(600)输出同样性质的交流电；当并网模式切换为离网模式时，双向逆变器(600)的输出无需调整改变；当离网模式切换为并网模式时，一体机系统控制器主板(300)需要实时检测交流电网(700)的电压相位、幅值、频率三要素，并由RS485通讯传递至双向逆变器(600)，保证双向逆变器(600)的交流输出逐渐调整以输出与交流电网(700)同样性质的交流电，从而能够安全并网动作。
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