CN111313462A - 一种并离网光伏充电方法、户用储能系统 - Google Patents

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尹相柱
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Abstract

本发明涉及光伏充电储能技术领域，特别是涉及一种并离网光伏充电方法、户用储能系统。所述方法在并网状态下，首先，获取电池的电量信息，然后，当电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为电池充电的充电系统，其中，充电系统包括光伏系统或电网系统，最后，控制所述充电系统为所述电池充电。通过以上方式，有利于在购电用电的实际过程中，为用户选择性地提供灵活充电的后备电源，从而节省用户的用电成本。

Description

一种并离网光伏充电方法、户用储能系统
技术领域
本发明涉及光伏充电储能技术领域，特别是涉及一种并离网光伏充电方法、户用储能系统。
背景技术
随着全社会能源结构的调整发展，电池成本的降低和人们对清洁能源认识的提升，户用储能产品越来越多地被选择作为家用电器，出现在千家万户。储能产品的应用领域也越来越广泛，如应用到家庭、学校、商场大楼、医院、政府办公楼、教堂、停车场、农场等等。储能产品的应用方式通常称为功能模式，常见的储能产品提供的功能模式有削峰填谷模式、后备电源模式、匹配负载模式等，其中后备电源模式常用于自然灾害频繁的地区或有备电要求的个人用户，如地震、台风多发区域，电网不稳定缺电的偏远山区、海岛、草原地区等。
向电网买电通常是存在峰谷电价差的，现有技术提供的充电策略，属于固定充电的方式，只要在电网恢复正常且电池剩余容量小于某个值时，就会自动给电池补电，无法限定在谷电价时给电池充电，用户将不得不花费更多的钱去买电，因此，传统的充电供电方式将会给终端用户带来了较大的经济损失。
发明内容
本发明实施例的一个目的旨在提供一种并离网光伏充电方法、户用储能系统，其能够针对实际应用情况选择性地提供灵活充电的后备电源，以节省用户的用电成本。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
在第一方面，本发明实施例提供一种户用储能系统，包括：
电池；
光伏系统，包括光伏组件及逆变控制电路，所述逆变控制电路分别与所述电池和所述光伏组件连接；
电网系统，与所述逆变控制电路连接；
控制器，分别与所述电池、所述光伏系统及所述电网系统连接。
在第二方面，本发明实施例提供一种并离网光伏充电方法，包括：
在并网状态下，获取电池的电量信息；
当所述电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为所述电池充电的充电系统，所述充电系统包括光伏系统或电网系统；
控制所述充电系统为所述电池充电。
可选地，所述的方法还包括：
当所述电量信息高于预设电量阈值时，选择电池充满策略；
根据所述电池充满策略，控制所述电池的充电状态。
可选地，所述根据所述电池充满策略，控制所述电池的充电状态包括：
判断是否允许所述光伏系统向所述电网系统馈电；
若否，控制所述光伏系统停止运行；
若是，控制所述光伏系统向所述电网系统馈电。
可选地，所述控制所述光伏系统向所述电网系统馈电包括：
获取所述电池和/或所述光伏系统的运行参数；
根据所述运行参数，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统的输出能量全部馈入所述电网系统。
可选地，所述确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否被设置为定时充电模式；
若否，选择非定时充电策略，根据所述非定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统；
若是，选择定时充电策略，根据所述定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统。
可选地，所述根据所述非定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否允许充电；
若允许，判断所述电量信息是否小于预设的启动充电电量，若大于预设的启动充电电量，执行历史运行策略，若小于预设的启动充电电量，执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略；
若不允许，控制所述光伏系统停止为所述电池充电。
可选地，所述执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略包括：
获取所述电池和/或所述光伏系统的运行参数；
根据所述运行参数及所述电池的当前充电限流值，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统为所述电网系统提供的充电电流小于或等于所述当前充电限流值。
可选地，所述执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略还包括：
根据所述运行参数及所述电池的最大充电功率，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统的输出功率大于所述最大充电功率时，所述光伏系统将多余能量提供给所述电网系统。
可选地，所述根据所述定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否允许充电；
若允许，判断当前时间是否在预设充电时间范围内，若是，执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略，若否，控制所述光伏系统停止为所述电池充电；
若不允许，控制所述光伏系统停止为所述电池充电。
在第三方面，本发明实施例提供一种并离网光伏充电装置，包括获取模块、确定模块及第一控制模块。
获取模块用于在并网状态下获取电池的电量信息；
确定模块用于当电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为电池充电的充电系统，充电系统包括光伏系统或电网系统；
第一控制模块用于控制充电系统为电池充电。
可选地，并离网光伏充电装置还包括选择模块及第二控制模块。
选择模块用于当所述电量信息高于预设电量阈值时，选择电池充满策略；
第二控制模块用于根据所述电池充满策略，控制电池的充电状态。
可选地，第二控制模块包括第一判断单元、第一控制单元与第二控制单元。
第一判断单元用于判断是否允许光伏系统向电网系统馈电；
第一控制单元用于控制光伏系统停止运行；
第二控制单元用于控制光伏系统向电网系统馈电。
可选地，第二控制单元包括第一获取子单元与第一调节子单元。
第一获取子单元用于获取电池和/或光伏系统的运行参数；
第一调节子单元用于根据运行参数，闭环调节光伏系统，以使光伏系统的输出能量全部馈入电网系统。
可选地，确定模块包括第二判断单元、第一选择单元与第二选择单元。
第二判断单元用于判断所述电池是否被设置为定时充电模式；
若否，第一选择单元用于选择非定时充电策略，根据非定时充电策略确定为电池充电的充电系统；
若是，第二选择单元用于选择定时充电策略，根据定时充电策略确定为电池充电的充电系统。
可选地，第一选择单元包括第一判断子单元、第二判断子单元、第一执行子单元、第二执行子单元与第一控制子单元。
第一判断子单元用于判断电池是否允许充电；
若允许，第二判断子单元用于判断电量信息是否小于预设的启动充电电量，若大于预设的启动充电电量，第一执行子单元用于执行历史运行策略，若小于预设的启动充电电量，第二执行子单元用于执行优先选择光伏系统为电池充电的充电策略；
若不允许，第一控制子单元控制光伏系统停止为电池充电。
可选地，第二执行子单元包括第二获取子单元与第一调节子单元。
第二获取子单元用于获取电池和/或光伏系统的运行参数；
根据运行参数及电池的当前充电限流值，第一调节子单元用于闭环调节所述光伏系统，以使光伏系统为电网系统提供的充电电流小于或等于当前充电限流值。
可选地，第二执行子单元还包括第二调节子单元。
根据运行参数及电池的最大充电功率，第二调节子单元闭环调节光伏系统，以使光伏系统的输出功率大于最大充电功率时，光伏系统将多余能量提供给电网系统。
可选地，第二选择单元包括第三判断子单元、第四判断子单元、第三执行子单元、第四执行子单元与第二控制子单元。
第三判断子单元用于判断电池是否允许充电；
若允许，第四判断子单元用于判断当前时间是否在预设充电时间范围内，若是，第三执行子单元用于执行优先选择光伏系统为电池充电的充电策略，若否，第四执行子单元用于控制光伏系统停止为电池充电；
若不允许，第二控制子单元用于控制光伏系统停止为电池充电。
在第四方面，本发明实施例提供一种控制器，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行以上所述的并离网光伏充电方法的指令。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在光伏系统或其他电源形式并网的状态下，首先，获取电池的电量信息，然后，当电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为电池充电的充电系统，其中，充电系统包括光伏系统或电网系统，最后，控制所述充电系统为所述电池充电。通过以上方式，有利于针对实际应用情形提供选择性地灵活充电的后备电源，以节省用户的用电成本。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种户用储能系统的拓扑结构图；
图2是本发明实施例提供的另一种户用储能系统的拓扑结构图；
图3是本发明实施例提供的一种并离网光伏充电方法的流程示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种并离网光伏充电方法的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的一种并离网光伏充电装置示意图；
图6是本发明另一实施例提供的一种并离网光伏充电装置示意图；
图7是图6的第二控制模块示意图；
图8是图7的第二控制单元示意图；
图9是图5的确定模块示意图；
图10是图9的第一选择单元示意图；
图11是图10的第二执行子单元示意图；
图12是图10的另一种第二执行子单元示意图；
图13是图9的第二选择单元示意图；
图14是本发明实施例提供的一种控制器示意图。
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做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。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1，本发明实施例提供一种户用储能系统100，包括电池101、光伏系统102、电网系统103及控制器104。
在本实施例中，电池101用于储存电能，并可以为负载提供电能，例如，电池101可以为负载提供电流，以驱动负载工作。电池101充电需要的电能可由光伏系统102提供，亦可以由电网系统103提供。
在一些实施例中，电池101可以为锂电池、胶体蓄电池、铅酸蓄电池等类型中的一种。
在本实施例中，光伏系统102用于接收太阳能，并将太阳能转换成电能，以便为负载或者电池101提供电能，负载或电池101消纳不完的光伏系统102提供的那部分电能可以馈入电网系统103。
在一些实施例中，光伏系统102包括光伏组件1021及逆变控制电路1022，逆变控制电路1022分别与电池101和光伏组件1021连接。
光伏组件1021可以是单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件、非晶硅组件、CdTe(碲化镉)薄膜组件或CIGS(铜铟镓硒)薄膜组件等等，光伏组件1021输出的电流是直流电流，通过逆变控制电路1022为电池101充电或转换成交流电流馈入电网。
逆变控制电路1022可以实现DC/DC、DC/AC与AC/DC的转换，以满足控制电池101的充电与放电。其中，DC(Direct Current)表示直流电流，AC(Alternating Current)表示交流电流。逆变控制电路1022进行DC/DC转换时，光伏组件1021对外输出电能；逆变控制电路1022进行DC/AC转换时，光伏组件1021对电网系统103馈电；逆变控制电路1022进行AC/DC转换时，电网系统103对电池101充电。
在一些实施例中，逆变控制电路1022包括连接电路和逆变器，连接电路用于分别连接电池101、光伏组件1021、电网系统103与逆变器。
在一些实施例中，连接电路可以为电缆，电缆优先选用铜芯电缆，也可以选用铝芯电缆。电网系统103与逆变控制电路1022连接，电网系统103用于提供交流电流，为电池101提供充电电源以及为负载供电。
控制器104分别与电池101、光伏系统102及电网系统103连接。控制器104具有逻辑计算与执行指令功能，通过采集电池101、光伏系统102及电网系统103的运行参数，并通过一些列的逻辑计算后发出执行指令以控制光伏系统102或电网系统103为电池101充电，并控制光伏系统102处于并网或离网状态，即控制光伏系统102并入电网系统103协同运行或者脱离电网系统103独立运行。
户用储能系统100能够选择性地对用户负载进行灵活供电，以实现用电的经济效益最大化。例如：白天天气晴朗、光照良好时，光伏系统102的光伏组件1021的表面接收太阳的辐射，将光能转换为电能发出电量，控制器104控制光伏系统102优先供给负载消纳，其次给电池101充电，最后若有剩余电能则馈入电网系统103，夜晚没有光照，控制器104控制光伏系统102停止发电，并控制电池101或电网系统103为负载供电。
在一些实施例中，控制器104可以为独立的设备，也可以与逆变控制电路1022集成为一体化设备。在实际的应用中，户用储能系统100主要为交流负载提供电源，在有需要的情况下，也可以为直流负载提供电源。
请参阅图2，在一些实施例中，户用储能系统100还包括监控显示设备105，监控显示设备105与控制器连接，用于显示户用储能系统100的运行参数，例如：光伏组件的电流、电压、功率，逆变控制电路的直流、交流端的电流、电压参数，电池的剩余电量等等。
监控显示设备105可以是触摸屏、手机、PC电脑等。监控显示设备105与控制器104通讯形式可以采用RS485有线传输，RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得廉价本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。
监控显示设备105与控制器104通讯形式也可以通过无线通信单元连接。无线通信单元用于与用户终端无线通信，无线通信单元包括广播接收模块、移动通信模块、无线互联网模块、短距离通信模块和定位信息模块的其中一种或多种的组合。
其中，广播接收模块经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播接收模块可以使用数字广播系统来接收数字广播信号，数字广播系统诸如为地面数字多媒体广播(DMB-T)、卫星数字多媒体广播(DMB-S)、仅媒体前向链路(MediaFLO)、手持数字视频广播(DVB-H)或地面综合业务数字广播(ISDB-T)。
移动通信模块向移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中的至少一方发送无线信号，或者可以从基站、外部终端和服务器中的至少一方接收无线信号。这里，根据字符/多媒体消息的接收和发送，无线信号可以包括语音呼叫信号、视频呼叫信号或各种形式的数据。
无线互联网模块指的是用于无线互联网连接的模块，并且可以内置或外置于终端。可以使用诸如无线LAN(WLAN)(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波接入互操作性(Wimax)、高速下行分组接入(HSDPA)这样的无线互联网技术。
短距离通信模块指的是用于进行短距离通信的模块。可以使用诸如蓝牙(Bluetooth)、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)或ZigBee这样的短距离通信技术。
请参阅图3，本发明实施例提供一种并离网光伏充电方法，具体包括以下步骤：
步骤S01、在并网状态下，获取电池101的电量信息；
在本实施例中，户用储能系统100包括并网状态与离网状态。
其中，并网状态为光伏系统102并入电网系统103进行工作运行，此时光伏系统102与电网系统103作为两个供电系统互相配合，供电池101充电或供负载用电。例如，光伏系统102以微网的形式接入到电网系统103并网运行，光伏系统102与电网系统103互为支撑，此时，户用储能系统100即处于并网状态，光伏组件1021产生的直流电流经过逆变控制电路1022转换成符合电网系统103要求的交流电之后接入电网系统103，此时逆变控制电路1022输出的正弦波电流的频率和相位与电网系统103的电压的频率和相位相同。
离网状态为光伏系统102脱离电网系统103进行工作运行，此时独立光伏系统102运行为电池101充电或为负载供电。
在本实施例中，电池101的电量信息用于指示电池101的当前电量状态。
在一些实施例中，电池101的电量信息通常用荷电状态(SOC，state of charge)描述电池101剩余电量的数量，荷电状态代表的是电池101使用一段时间或长时间搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示，荷电状态Sc＝(Cm-Qb)/Cm，Cm为电池101实际充满电的容量，Qb为电池101放出的电量。容量可通过内阻法、四探针内阻法与安时积分法等测试得到，安时积分法也叫恒电流放电法，通过电流对时间的积分来得到使用电量，是应用在电池101管理中最广的方法。
步骤S02、当电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为电池101充电的充电系统，充电系统包括光伏系统102或电网系统103；
可以理解的是，电量阈值可以为用户自行设定，例如，某电池容量为300Ah，当设定电量阈值为240Ah，即电量低于或等于满容量的80％时，则确定选择为电池充电的充电系统，当然，其中电量阈值也可以设置成60％或90％等。
确定为电池101充电的充电系统的方式比较繁多，例如，在一些实施例中，首先，控制器104判断电池101是否被设置为定时充电模式。可以理解的是，非定时充电策略适用于电价各时段均不变的用户，定时充电策略适用于电价各时段有价差的用户，定时充电是可以根据用户的需求进行设置，例如：用户需要利用峰谷平电价差进行更加经济地用电，则应该依据电网公司提供峰谷平的时间段进行设置，如：峰段(12：00～17:00、19：00～22:00)电价0.9元/kWh，平段(08：00～12:00、17：00～19:00)电价0.6元/kWh，谷段(00：00～08:00、22：00～00:00)电价0.3元/kWh，此时，储能系统的电池若平段充电、峰段放电1次，每充放1kWk可节约0.3元，储能系统的电池若谷段充电、峰段放电1次，每充放1kWk可节约0.6元。
若电池101未被设置为定时充电模式，控制器104选择非定时充电策略，根据非定时充电策略确定为电池101充电的充电系统，例如，控制器104判断电池101是否允许充电，若允许，判断当前时间是否在预设充电时间范围内，若是，执行优先选择光伏系统102为电池101充电的充电策略，若否，控制光伏系统102停止为电池101充电；若不允许，控制光伏系统102停止为电池101充电。
可以理解的是，此处用户预先设置的充电时间，包括开始与结束时间，控制器104通过时间比对决定是否允许光伏系统102给电池101充电，以降低综合用电成本。
若电池101被设置为定时充电模式，控制器104选择定时充电策略，根据定时充电策略确定为电池101充电的充电系统，例如，控制器104判断电池101是否允许充电，若允许，判断电量信息是否小于预设的启动充电电量，若大于预设的启动充电电量，执行历史运行策略，若不允许，控制光伏系统102停止为电池101充电。可以理解的是，此处的启动充电电量可以是用户预先设定的，在电池101允许充电的前提下，如果电量信息低于该预先设定的值，则优先选择光伏系统102为电池101进行充电，这种用电情况，减少向电网系统103购电，节约用户电费。如果电量信息大于该预先设定的值，则执行历史运行策略，即上一次执行本步骤的输出结果。
若小于预设的启动充电电量，控制器104执行优先选择光伏系统102为电池101充电的充电策略，例如，控制器104获取电池101和/或光伏系统102的运行参数，根据运行参数及电池的当前充电限流值，闭环调节光伏系统，以使光伏系统102为电池101提供的充电电流小于或等于当前充电限流值。
可以理解的是，此处获取的运行参数包括电池101的剩余电量、充放电电流及电压，光伏系统102的输出电流、输出电压、输出功率、电能质量等。
电池101的充电限流值过低则充电速度慢，过大充电速度快，也容易引起电池失效。光伏系统102为电池充电时提供的充电电流需要小于或等于当前充电限流值，但最好也不要过小，以免影响充电效率。
在一些实施例中，控制器104在执行优先选择光伏系统102为电池充电的充电策略过程中，还可以根据运行参数及电池的最大充电功率，闭环调节光伏系统，以使光伏系统102的输出功率大于最大充电功率时，光伏系统102将多余能量提供给电网系统103。
可以理解的是，本步骤通过调节光伏系统102及电池101，将光伏系统102所发的电能一部分给电池101充电，一部分输送入电网系统103，供电网系统103外部负载消纳。这种情况下，调用闭环调节策略，反馈信号为电池101电流，目标值为电池101当前充电限流值，根据反馈系统的输出以控制电池101的充放电。该闭环反馈系统的引入，不仅能确保给电池101的充电功率为最大值，而且能够在光伏系统102输出功率大于电池101充电最大值时，将多出来的这部分光伏能量馈入电网系统103，降低光伏浪费的同时创造利润，用户可以获得向电网系统103售电的收入。
步骤S03、控制充电系统为电池101充电。
可以理解的是，该步骤是选择光伏系统102或电网系统103中的一种电源给电池101充电。当户用储能系统100确定好充电系统是光伏系统102或电网系统103之后，控制器104控制光伏系统102或电网系统103为电池101充电。
可以理解的是，电池101的充电方式通常有以下几种：
1、脉冲充电，这种方式既简单又经济，充电电流较大，充电速度快，缺点是当电网系统电压波动时，充电电流也随之波动。
2、恒流充电，这种方式为了防止电池内温升太高及电解液的损失太大，充电电流调得比较小，需要充电的时间较长。
3、恒压充电，这种方式当充电电压低于充电电压上限(对12V电池而言)时恒压充电是安全的，即使充电时间很长，也相对安全，如果需要，电池还可以工作在浮充状态。
通过以上方式，有利于让用户在购电用电的实际过程中，选择性地提供灵活充电的后备电源，从而节省用户的用电成本。
请参阅图4，在一些实施例中，并离网光伏充电方法的实施还包括以下步骤：
步骤S04、当电量信息高于预设电量阈值时，选择电池101充满策略；
步骤S05、根据电池101充满策略，控制电池101的充电状态。
在一些实施例中，预设电量阈值可以让用户根据用电需求调整预设定，电量阈值可以为100％、90％、80％等。
在一些实施例中，控制器104根据电池101充满策略控制电池101的充电状态的过程中，其可以判断是否允许光伏系统102向电网系统103馈电，若否，控制光伏系统102停止运行；若是，控制光伏系统102向电网系统103馈电。例如，控制器获取电池101和/或光伏系统102的运行参数，根据运行参数，闭环调节光伏系统102，以使光伏系统102的输出能量全部馈入电网系统103。
可以理解的是，此处的运行参数包括电池101的剩余电量、充放电电流及电压，光伏系统102的输出电流、输出电压、输出功率、电能质量等。电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。获取电池和/或光伏系统的运行参数，保障供用电安全，确保光伏系统102电能安全馈入电网系统103，使用户获得节约用电与售电的综合收益。
可以理解的是，此处的光伏系统102向电网系统103馈电的前提是光伏系统102处于并网状态，馈电即光伏系统102所发出的电能能够输送到电网系统103，以便供电网系统103的其他负载消纳。光伏系统102停止运行时，即光伏系统102处于开路状态，停止向负载或电网系统103输送电流。通过判断是否允许光伏系统102向电网系统103馈电，以确保用户用电的安全性与经济性。
需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
请参阅图5，本发明实施例提供一种并离网光伏充电装置200，包括获取模块201、确定模块202及第一控制模块203。
获取模块201用于在并网状态下获取电池101的电量信息；
确定模块202用于当电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为电池101充电的充电系统，充电系统包括光伏系统102或电网系统103；
第一控制模块203用于控制充电系统为电池101充电。
在一些实施例中，请参阅图6并离网光伏充电装置200还包括选择模块204及第二控制模块205。
选择模块204用于当所述电量信息高于预设电量阈值时，选择电池101充满策略；
第二控制模块205用于根据所述电池101充满策略，控制电池101的充电状态。
在一些实施例中，请参阅图7，第二控制模块205包括第一判断单元2051、第一控制单元2052与第二控制单元2053。
第一判断单元2051用于判断是否允许光伏系统102向电网系统103馈电；
第一控制单元2052用于控制光伏系统102停止运行；
第二控制单元2053用于控制光伏系统102向电网系统103馈电。
在一些实施例中，请参阅图8，第二控制单元2053包括第一获取子单元20531与第一调节子单元20532。
第一获取子单元20531用于获取电池101和/或光伏系统102的运行参数；
第一调节子单元20532用于根据运行参数，闭环调节光伏系统102，以使光伏系统102的输出能量全部馈入电网系统103。
在一些实施例中，请参阅图9，确定模块202包括第二判断单元2021、第一选择单元2022与第二选择单元2023。
第二判断单元2021用于判断所述电池101是否被设置为定时充电模式；
若否，第一选择单元2022用于选择非定时充电策略，根据非定时充电策略确定为电池101充电的充电系统；
若是，第二选择单元2023用于选择定时充电策略，根据定时充电策略确定为电池101充电的充电系统。
在一些实施例中，请参阅图10，第一选择单元2022包括第一判断子单元20221、第二判断子单元20222、第一执行子单元20223、第二执行子单元20224与第一控制子单元20225。
第一判断子单元20221用于判断电池101是否允许充电；
若允许，第二判断子单元20222用于判断电量信息是否小于预设的启动充电电量，若大于预设的启动充电电量，第一执行子单元20223用于执行历史运行策略，若小于预设的启动充电电量，第二执行子单元20224用于执行优先选择光伏系统102为电池101充电的充电策略；
若不允许，第一控制子单元20225控制光伏系统102停止为电池101充电。
在一些实施例中，请参阅图11，第二执行子单元20224包括第二获取子单元202241与第一调节子单元202242。
第二获取子单元202241用于获取电池101和/或光伏系统102的运行参数；
根据运行参数及电池101的当前充电限流值，第一调节子单元202242用于闭环调节所述光伏系统102，以使光伏系统102为电网系统103提供的充电电流小于或等于当前充电限流值。
在一些实施例中，请参阅图12，第二执行子单元20224还包括第二调节子单元202243。
根据运行参数及电池101的最大充电功率，第二调节子单元202243闭环调节光伏系统102，以使光伏系统102的输出功率大于最大充电功率时，光伏系统102将多余能量提供给电网系统103。
在一些实施例中，请参阅图13，第二选择单元2023包括第三判断子单元20231、第四判断子单元20232、第三执行子单元20233、第四执行子单元20234与第二控制子单元20235。
第三判断子单元20231用于判断电池101是否允许充电；
若允许，第四判断子单元20232用于判断当前时间是否在预设充电时间范围内，若是，第三执行子单元20233用于执行优先选择光伏系统102为电池101充电的充电策略，若否，第四执行子单元20234用于控制光伏系统102停止为电池101充电；
若不允许，第二控制子单元20235用于控制光伏系统102停止为电池101充电。
请参阅图14，本发明实施例提供一种控制器300，控制器300包括：
至少一个处理器310以及与至少一个处理器310通信连接的存储器320；其中，存储器320存储有可被至少一个处理器310执行的指令，指令被至少一个处理器310执行，以使至少一个处理器310能够用于执行以上所述的并离网光伏充电方法。
存储器320作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，通过运行存储器310中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，以实现上述方法实施例以及上述装置实施例的各个模块或单元的功能。
存储器320可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器320可选包括相对于处理器310远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器310。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
以上所描述的装置或设备实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块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，或者也可以分布到多个网络模块单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或单元来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用直至得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种并离网光伏充电方法，其特征在于，包括：
在并网状态下，获取电池的电量信息；
当所述电量信息低于或等于预设电量阈值时，确定为所述电池充电的充电系统，所述充电系统包括光伏系统或电网系统；
控制所述充电系统为所述电池充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述电量信息高于预设电量阈值时，选择电池充满策略；
根据所述电池充满策略，控制所述电池的充电状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池充满策略，控制所述电池的充电状态包括：
判断是否允许所述光伏系统向所述电网系统馈电；
若否，控制所述光伏系统停止运行；
若是，控制所述光伏系统向所述电网系统馈电。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制所述光伏系统向所述电网系统馈电包括：
获取所述电池和/或所述光伏系统的运行参数；
根据所述运行参数，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统的输出能量全部馈入所述电网系统。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否被设置为定时充电模式；
若否，选择非定时充电策略，根据所述非定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统；
若是，选择定时充电策略，根据所述定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述非定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否允许充电；
若允许，判断所述电量信息是否小于预设的启动充电电量，若大于预设的启动充电电量，执行历史运行策略，若小于预设的启动充电电量，执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略；
若不允许，控制所述光伏系统停止为所述电池充电。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略包括：
获取所述电池和/或所述光伏系统的运行参数；
根据所述运行参数及所述电池的当前充电限流值，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统为所述电网系统提供的充电电流小于或等于所述当前充电限流值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略还包括：
根据所述运行参数及所述电池的最大充电功率，闭环调节所述光伏系统，以使所述光伏系统的输出功率大于所述最大充电功率时，所述光伏系统将多余能量提供给所述电网系统。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述定时充电策略确定为所述电池充电的充电系统包括：
判断所述电池是否允许充电；
若允许，判断当前时间是否在预设充电时间范围内，若是，执行优先选择所述光伏系统为所述电池充电的充电策略，若否，控制所述光伏系统停止为所述电池充电；
若不允许，控制所述光伏系统停止为所述电池充电。
10.一种户用储能系统，其特征在于，包括：
电池；
光伏系统，包括光伏组件及逆变控制电路，所述逆变控制电路分别与所述电池和所述光伏组件连接；
电网系统，与所述逆变控制电路连接；
控制器，分别与所述电池、所述光伏系统及所述电网系统连接；
其中，所述控制器包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如权利要求1至9任一项所述的并离网光伏充电方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112224068A (zh) * 2020-08-26 2021-01-15 南方电网电动汽车服务有限公司 光伏发电储能充电系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202586367U (zh) * 2012-06-12 2012-12-05 肖连生 光伏发电储能系统
CN103138636A (zh) * 2011-11-28 2013-06-05 北汽福田汽车股份有限公司 一种光伏离并网及储能混合供电系统
CN103138369A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 西安嘉乐世纪机电科技有限公司 一种定时控制的家庭储用电系统
WO2013145178A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 三洋電機株式会社 電力供給システム
CN103840486A (zh) * 2014-03-07 2014-06-04 广东志成冠军集团有限公司 一种储能型的光伏供电系统并网的控制方法
CN105515055A (zh) * 2016-02-19 2016-04-20 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种智能家居电能控制方法及系统
CN105743127A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 国电南瑞科技股份有限公司 一种户用新能源发电智能控制系统及控制方法
US20170237260A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Energy storage system and management method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103138636A (zh) * 2011-11-28 2013-06-05 北汽福田汽车股份有限公司 一种光伏离并网及储能混合供电系统
CN103138369A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 西安嘉乐世纪机电科技有限公司 一种定时控制的家庭储用电系统
WO2013145178A1 (ja) * 2012-03-28 2013-10-03 三洋電機株式会社 電力供給システム
CN202586367U (zh) * 2012-06-12 2012-12-05 肖连生 光伏发电储能系统
CN103840486A (zh) * 2014-03-07 2014-06-04 广东志成冠军集团有限公司 一种储能型的光伏供电系统并网的控制方法
US20170237260A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-17 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Energy storage system and management method thereof
CN105515055A (zh) * 2016-02-19 2016-04-20 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种智能家居电能控制方法及系统
CN105743127A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 国电南瑞科技股份有限公司 一种户用新能源发电智能控制系统及控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈国呈: "《PWM逆变技术及应用》", 31 July 2007 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112224068A (zh) * 2020-08-26 2021-01-15 南方电网电动汽车服务有限公司 光伏发电储能充电系统

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