CN109193885A - 光伏储能逆变器的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及光伏储能逆变器的控制系统，包括：依次连接在光伏组件输出端的升压电路、电容C1、第一电压双向调节电路、电容C2、充放电控制电路，所述充放电控制电路连接锂电池，所述电容C1的输出端还连接有检测控制电路和逆变电路；所述检测控制电路分别连接第一电压双向调节电路、锂电池、充放电控制电路，用于检测锂电池端的电压，根据检测结果控制第一电压双向调节电路、充放电控制电路，给锂电池充电或者放电；所述逆变电路的输出端连接电网。通过使用本发明，可以实现以下效果：在锂电池电压可能会低于正常工作电压时，对锂电池进行强制充电，避免了锂电池的深度放亏导致锂电池损坏，而造成重大经济损失。

Description

光伏储能逆变器的控制系统
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及光伏储能逆变器的控制系统。
背景技术
在光伏储能系统中，很多情况下要求系统进行自发自用，并且在离网情况下也要能够带载使用，这使得在天气环境较差光伏能量不足或频繁进入离网消耗电池能量的情况下，有时候电池的电压会被放电放的比较低，而一旦被深度放电后能量又得不到及时的补充，电池电压可能会低于系统的正常工作电压。这个时候，电池所剩的能量极少，不能给充电器提供能量，而且如果电量未得到及时补充，电池电量会越来越少，直到深度放亏、电池损坏，造成重大经济损失。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出光伏储能逆变器的控制系统,用于防止光伏储能系统中的电池深度放亏。
光伏储能逆变器的控制系统，包括：依次连接在光伏组件输出端的升压电路、电容C1、第一电压双向调节电路、电容C2、充放电控制电路，所述充放电控制电路连接锂电池，
所述电容C1的输出端还连接有检测控制电路和逆变电路；
所述检测控制电路分别连接第一电压双向调节电路、锂电池、充放电控制电路，用于检测锂电池端的电压，根据检测结果控制第一电压双向调节电路、充放电控制电路，给锂电池充电或者放电；
所述逆变电路的输出端连接电网。
优选的，所述充放电控制电路包括：第一可控开关K1、第二可控开关K2、二极管D1、D2，
所述第一可控开关K1的第一端连接电容C2，第二端连接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接锂电池的正极；
所述第二可控开关K2的第一端连接电容C2，第二可控开关K2的第二端连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接锂电池的负极。
优选的，还包括：
辅助电源，所述辅助电源的输入端连接电容C1的输出端，辅助电源的输出端连接检测控制电路的输入端，用于输出检测控制电路需要的电压。
优选的，还包括：与电容C2连接的第二电压双向调节电路以及与第二电压双向调节电路连接的电容C3，
所述第二电压双向调节电路还连接检测控制电路；
所述电容C3还连接第一可控开关K1、第二可控开关K2。
优选的，还包括：
第三可控开关K3，所述第三可控开关K3的第一端连接电容C3，第二端连接第一可控开关K1、第二可控开关K2，控制端连接检测控制电路。
优选的，所述升压电路采用boost升压电路。
优选的，所述第一电压双向调节电路采用Buck-boost双向电路。
优选的，所述第二电压双向调节电路采用DC-DC双向电路。
通过使用本发明，可以实现以下效果：在锂电池电压低于正常工作电压时，对锂电池进行强制充电，避免了锂电池的深度放亏导致锂电池损坏，而造成重大经济损失。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，光伏储能逆变器的控制系统，包括：依次连接在光伏组件输出端的升压电路、电容C1、第一电压双向调节电路、电容C2、充放电控制电路，充放电控制电路连接锂电池。电容C1的输出端还连接有检测控制电路和逆变电路；检测控制电路分别连接第一电压双向调节电路、锂电池、充放电控制电路，逆变电路的输出端连接电网。
在本实施例中，升压电路采用boost升压电路，第一电压双向调节电路采用Buck-boost双向电路。
在光伏组件开始有光伏能量开始启动时，boost升压电路对光伏组件的输出电压进行升压，电容C1先开始被充电到达额定电压。控制电路被电容C1供电后，开始对电池端口电压进行检测。如果电压在正常范围内则进入正常工作模式；如果电压低于正常工作电压，则开始对电池进行强制充电模式。
如果电池电压在正常范围内，充放电控制电路的充电电路以及放电电路均为闭合，这时锂电池可以正常充电和放电。在正常工作模式下，光伏储能逆变器根据外部负载情况来实现光伏能量的自发自用：当光伏能量比较大，而负载比较小的时候，光伏能量通过boost升压电路、电容C1以及逆变电路通过电网给负载供电，多余的光伏能量通过boost升压电路、电容C1、Buck-boost双向电路给锂电池充电；当光伏能量比负载小的时候，则由光伏能量和电池共同通过逆变电路到电网给负载供电；当光伏组件没有获取光伏能量，电池可单独放电，电池给电容C2进行充电，然后通过Buck-boost双向电路给C1充电，最后通过逆变电路输入到电网给负载供电。
如果电池电压低于正常值，充放电控制电路的充电电路闭合、放电电路断开，此时电池只能充电，无法放电。在强制充电模式下，控制电路先控制Buck-boost双向电路软启动，给电容C2充电，同时给电池进行小电流限流充电。当电池电压达到正常工作电压，充电器退出强制充电模式，开始进入正常充放电模式。这时电池已经基本被充饱，不会放亏。有效防止了光伏储能系统中锂电池的深度放亏，大大增加了锂电池在系统中的使用寿命。
结合附图2，光伏储能逆变器的控制系统还包括辅助电源、电容C3、第二电压双向调节电路、第三可控开关K3。其中，充放电控制电路包括：第一可控开关K1、第二可控开关K2、二极管D1、D2。
第一可控开关K1的第一端连接第三可控开关K3的第一端，第一可控开关K1的第二端连接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接锂电池的正极，第三可控开关K3的第二端连接电容C3；第二可控开关K2的第一端第三可控开关K3的第一端，第二可控开关K2的第二端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接锂电池的正极。
其中，第一可控开关K1和二极管D2组成放电电路；第二可控开关K2、二极管D1组成充电电路。利用二极管的导通特性，在第一可控开关K1打开，而第二可控开关K2闭合时，锂电池只能进行充电；而相反，在第一可控开关K1闭合，而第二可控开关K2打开时，锂电池只能进行放电；若第一可控开关K1、第而可控开关K2均导通，则既不能进行充电也不能进行放电。
为了给输出控制电路提供需要的各种电压，在电容C1的输出端设有辅助电源，辅助电源的输出端连接检测控制电路的输入端。
由于辅助电源输入来源于电容C1，所以当电容C1电压足够时，辅助电源开始正常工作，并输出控制电路需要的各种电压。辅助电源、器控制电路的供电不是来源于锂电池，而是来源于电容C1，是为了避免由于锂电池的进一步放亏。
由于通过Buck-boost双向电路不能实现大幅度的降压或升压，所以在本实施例中为了能够实现更好的降压和升压，在电容C2一端连接有第二电压双向调节电路，在第二电压双向调节电路另一端连接有电容C3，第二电压双向调节电路还连接检测控制电路，电容C3还连接第一可控开关K1、第二可控开关K2，用于充放电。
第二电压双向调节电路采用DC-DC双向电路，通过依次连接的Buck-boost双向电路、DC-DC双向电路实现两次降压或两次升压，实现了大幅度的降压或升压。
此外，DC-DC双向电路还负责对充电过程进行监控管理，根据最佳的充电曲线对充电方式进行调整。DC-DC双向电路受到检测控制电路的控制，在充电的开始阶段，采用限流充电。等电池电压充到设定值以后才对电池进行正常电流充电，对电池起到保护作用。
为了避免由于锂电池的故障而导致光伏储能逆变器的损坏，在本实施例中增加了第三可控开关K3。第三可控开关K3的第一端连接电容C3，第二端连接第一可控开关K1、第二可控开关K2，控制端连接检测控制电路。当检测控制电路检测到锂电池的输出异常时，例如：输出电压过高，此时判断锂电池发生故障。检测控制电路控制第三可控开关K3打开，而避免了由于锂电池的故障而导致光伏储能逆变器的损坏。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，包括：依次连接在光伏组件输出端的升压电路、电容C1、第一电压双向调节电路、电容C2、充放电控制电路，所述充放电控制电路连接锂电池，
所述电容C1的输出端还连接有检测控制电路和逆变电路；
所述检测控制电路分别连接第一电压双向调节电路、锂电池、充放电控制电路，用于检测锂电池端的电压，根据检测结果控制第一电压双向调节电路、充放电控制电路，给锂电池充电或者放电；
所述逆变电路的输出端连接电网。
2.根据权利要求1所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，所述充放电控制电路包括：第一可控开关K1、第二可控开关K2、二极管D1、D2，
所述第一可控开关K1的第一端连接电容C2，第二端连接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接锂电池的正极；
所述第二可控开关K2的第一端连接电容C2，第二可控开关K2的第二端连接二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接锂电池的负极。
3.根据权利要求1所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，还包括：
辅助电源，所述辅助电源的输入端连接电容C1的输出端，辅助电源的输出端连接检测控制电路的输入端，用于输出检测控制电路需要的电压。
4.根据权利要求2所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，还包括：与电容C2连接的第二电压双向调节电路以及与第二电压双向调节电路连接的电容C3，
所述第二电压双向调节电路还连接检测控制电路；
所述电容C3还连接第一可控开关K1、第二可控开关K2。
5.根据权利要求4所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，还包括：
第三可控开关K3，所述第三可控开关K3的第一端连接电容C3，第二端连接第一可控开关K1、第二可控开关K2，控制端连接检测控制电路。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，所述升压电路采用boost升压电路。
7.根据权利要求1-5任一项所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，所述第一电压双向调节电路采用Buck-boost双向电路。
8.根据权利要求1-5任一项所述的光伏储能逆变器的控制系统，其特征在于，所述第二电压双向调节电路采用DC-DC双向电路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112909995A (zh) * 2021-01-22 2021-06-04 深圳市德兰明海科技有限公司 一种储能系统
CN113489125A (zh) * 2021-07-09 2021-10-08 骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司 光伏储能电池系统的电源控制及输出电路

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101741273A (zh) * 2009-12-30 2010-06-16 扬州大学 光伏发电系统中耦合电感式双Boost逆变器电路
CN201985605U (zh) * 2011-03-28 2011-09-21 北京动力源科技股份有限公司 一种光伏电源系统
CN202068341U (zh) * 2011-06-12 2011-12-07 何加林 新型逆变器
CN202395475U (zh) * 2011-11-30 2012-08-22 凯迈(洛阳)电子有限公司 一种锂离子电池充放电监测控制装置
CN103081282A (zh) * 2010-10-15 2013-05-01 三洋电机株式会社 电力管理系统
CN103825294A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 周锡卫 一种适用于分布式新能源电力的蓄能逆变器
CN206099372U (zh) * 2016-10-27 2017-04-12 阜阳师范学院 一种微网变流储能装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101741273A (zh) * 2009-12-30 2010-06-16 扬州大学 光伏发电系统中耦合电感式双Boost逆变器电路
CN103081282A (zh) * 2010-10-15 2013-05-01 三洋电机株式会社 电力管理系统
CN201985605U (zh) * 2011-03-28 2011-09-21 北京动力源科技股份有限公司 一种光伏电源系统
CN202068341U (zh) * 2011-06-12 2011-12-07 何加林 新型逆变器
CN202395475U (zh) * 2011-11-30 2012-08-22 凯迈(洛阳)电子有限公司 一种锂离子电池充放电监测控制装置
CN103825294A (zh) * 2012-11-19 2014-05-28 周锡卫 一种适用于分布式新能源电力的蓄能逆变器
CN206099372U (zh) * 2016-10-27 2017-04-12 阜阳师范学院 一种微网变流储能装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112909995A (zh) * 2021-01-22 2021-06-04 深圳市德兰明海科技有限公司 一种储能系统
CN112909995B (zh) * 2021-01-22 2022-03-25 深圳市德兰明海科技有限公司 一种储能系统
CN113489125A (zh) * 2021-07-09 2021-10-08 骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司 光伏储能电池系统的电源控制及输出电路

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