CN114039371A - 储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路,通过设置PI控制单元,使用AC功率作为控制对象作用在电池侧的电池侧控制电路,制定电流控制环参考值Ibatref,通过调整电池侧控制电路的电流控制环参考值Ibatref,实现电池充放电功率的精确控制,使得电池充放电功率得到最优的管理。此外,本申请可以实现储能逆变器在多种应用场景下的电池能量的管理,使得光伏单元能量优先满足家用负载需求。在有多余光伏单元能量时才往电网单元售电。在售电受限的情况下,转而向电池单元充电,储存多余能量,实现光伏单元能量最大化利用,在光伏单元能量不足时,通关电池单元放电来满足家用本地负载的需求,最大化降低用户电费开销。
Description
技术领域
本申请涉及逆变器供能技术领域,特别是涉及一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路。
背景技术
储能逆变器中电池的充放电功率的大小要根据接入的光伏面板能量、用户接入的本地负载的设备功率以及电池剩余电量等信息来综合判定,这需要涉及合理的储能逆变器电池充放电控制电路,并制定合理的充放电控制策略来实现。
传统的储能逆变器电池充放电控制电路,一般将AC功率(交流电功率)作为控制对象作用在逆变器侧的控制环路上。然而,在逆变器侧进行电池充放电控制,可以实现逆变器并网口功率控制,但是对于电池的充放电功率不能做到闭环控制,做不到光伏能量的最优使用,比如会存在电池放电维持负载,而光伏能量受限的情况,这样虽然实现了逆变器并网口功率的控制,但是光伏能量会存在浪费现象。此外,传统的储能逆变器电池充放电控制电路无法满足众多用电场景的要求。
发明内容
基于此,有必要针对传统储能逆变器电池充放电控制电路控制做不到光伏能量的最优使用且控制方法无法满足众多用电场景的要求的问题,提供一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路。
本申请提供一种储能逆变器电池充放电控制方法,所述方法包括:
获取第二功率表采集的逆变器输出功率Pac,以及获取当前输出功率控制参考值PacRef;
计算逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值;
获取上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,基于公式1计算第一电池电流参考值Ibatref1;
u(n)=u(n-1)+Kp×[e(n)-e(n-1)]+Ki×e(n) 公式1;
其中,u(n)为PI控制器的输出,公式1中u(n)代入第一电池电流参考值Ibatref1,u(n-1)为上一时间节点PI控制器的输出,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)为误差值,e(n)代入逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,e(n-1)为上一时间节点的误差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,Kp为比例参数,Ki为积分参数;
获取第三功率表采集的逆变器并网口功率Pexport,以及获取电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt;
计算逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值;
依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值,基于公式1计算第二电池电流参考值Ibatref2;公式1中u(n)代入第二电池电流参考值Ibatref2,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值;
比较第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2,取第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中的最大值作为电流控制环参考值Ibatref;
基于电流控制环参考值Ibatref对电池单元进行充放电控制;
在预设时间间隔后,返回初始步骤。
本申请还提供一种储能逆变器电池充放电控制电路,包括:
逆变器,包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
光伏单元,包括光伏单元正极和光伏单元负极;所述光伏单元正极与所述第一输入端电连接,所述光伏单元负极与所述第二输入端电连接;
电网单元,与所述第一输出端通过火线连接;所述电网单元还与所述第二输出端通过零线连接;
电池单元,包括电池正极和电池负极;所述电池正极连接于所述光伏单元正极与所述第一输入端之间的连接链路,所述电池负极连接于所述光伏单元负极与所述第二输入端之间的连接链路上;
本地负载,设置于所述逆变器与所述电网单元之间,所述本地负载的一端与火线连接,另一端与零线连接;
光伏侧控制电路,设置于所述光伏单元和所述逆变器之间;
电池侧控制电路,设置于所述电池单元与所述逆变器之间;
电网侧控制电路,设置于所述逆变器与所述电网单元之间;
PI控制单元,分别与所述光伏侧控制电路、所述电池侧控制电路和所述电网侧控制电路电连接,用于制定电流控制环参考值并基于电流控制环参考值对所述电池单元进行充放电控制。
本申请涉及一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路,通过设置PI控制单元,使用AC功率作为控制对象作用在电池侧的电池侧控制电路,制定电流控制环参考值Ibatref,通过调整电池侧控制电路的电流控制环参考值Ibatref,实现电池充放电功率的精确控制,使得电池充放电功率得到最优的管理。此外,本申请可以实现储能逆变器在多种应用场景下的电池能量的管理,使得光伏单元能量优先满足家用负载需求。在有多余光伏单元能量时才往电网单元售电。在售电受限的情况下,转而向电池单元充电,储存多余能量,实现光伏单元能量最大化利用,在光伏单元能量不足时,通关电池单元放电来满足家用本地负载的需求,最大化降低用户电费开销。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的储能逆变器电池充放电控制方法的流程示意图。
图2为本申请一实施例提供的储能逆变器电池充放电控制电路的电路结构图。
图3为本申请一实施例提供的储能逆变器电池充放电控制电路的电路结构图(隐去PI控制单元)。
图4为本申请一实施例提供的储能逆变器电池充放电控制电路的电路结构图(隐去PI控制单元)。
图5为本申请一实施例提供的储能逆变器电池充放电控制电路中PI控制单元的结构示意图。
附图标记:
10-逆变器;11-第一输入端;12-第二输入端;13-第一输出端;
14-第二输出端;20-光伏单元;21-光伏单元正极;22-光伏单元负极;
200-光伏侧控制电路;210-升压电路电感;220-升压电路二极管;
230-光伏侧电容;240-第一开关电路;241-第一开关;242-第一二极管;
250-电压表;30-电网单元;300-电网侧控制电路;310-第二功率表;
320-第三功率表;330-第一电网侧开关;340-第二电网侧开关;
40-电池单元;41-电池正极;42-电池负极;400-电池侧控制电路;
410-第一导线;420-第二导线;430-电池充放电电感;440-电流表;
450-第二开关电路;451-第二开关;452-第二二极管;460-电池侧电容;
470-第一功率表;480-第三开关电路;481-第三开关;482-第三二极管;
490-母线电容;50-本地负载;60-火线;70-零线;80-PI控制单元;
810-第一PI控制器;820-第二PI控制器;830-第三PI控制器;
840-第四PI控制器;850-第五PI控制器;860-第六PI控制器。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路。
本申请提供一种储能逆变器电池充放电控制电路。
需要说明的是,储能逆变器电池充放电控制电路和储能逆变器电池充放电控制方法中出现的相同名称的元器件或设备,为了行文简洁,仅在储能逆变器电池充放电控制电路的部分进行标号,后续储能逆变器电池充放电控制方法部分不再进行标号。
如图2所示,在本申请的一实施例中,所述储能逆变器电池充放电控制电路包括逆变器10、光伏单元20、电网单元30、电池单元40、本地负载50、光伏侧控制电路200、电池侧控制电路400、电网侧控制电路300和PI控制单元80。
所述逆变器10包括第一输入端11、第二输入端12、第一输出端13和第二输出端14。所述光伏单元20包括光伏单元正极21和光伏单元负极22。所述电池单元40包括电池正极41和电池负极42。
所述光伏单元正极21与所述第一输入端11电连接,所述光伏单元负极22与所述第二输入端12电连接。所述电网单元30与所述第一输出端13通过火线60连接。所述电网单元30还与所述第二输出端14通过零线70连接。所述电池正极41连接于所述光伏单元正极21与所述第一输入端11之间的连接链路上。所述电池负极42连接于所述光伏单元负极22与所述第二输入端12之间的连接链路上。所述本地负载50设置于所述逆变器10与所述电网单元30之间。所述本地负载50的一端与火线60连接。所述本地负载50的另一端与零线70连接。
所述光伏侧控制电路200设置于所述光伏单元20和所述逆变器10之间。所述电池侧控制电路400设置于所述电池单元40与所述逆变器10之间。所述电网侧控制电路300设置于所述逆变器10与所述电网单元30之间。
所述PI控制单元80与所述光伏侧控制电路200电连接。所述PI控制单元80还与所述电池侧控制电路400电连接。所述PI控制单元80还与所述电网侧控制电路300电连接。所述PI控制单元80用于制定电流控制环参考值Ibatref。所述PI控制单元80还基于电流控制环参考值Ibatref对所述电池单元40进行充放电控制。
具体地,电池单元40的充放电电流(后文简称为电池电流)为双向,本申请中,定义当电池电流为正值时,代表电池处于充电状态。当电池电流为负值时,代表电池单元40处于放电状态。即电流控制环参考值Ibatref大于0,电池单元40为充电状态。电流控制环参考值Ibatref小于0,电池单元40为放电状态。
逆变器10的主要作用是把DC功率(直流电功率)逆变为AC功率(交流电功率)并入电网单元30。光伏单元20和电池单元40产生的电流,都是直流电电流,而电网单元30需要交流电电流,逆变器10可以做到电流的转换。
如图3和图4所示,在本申请的一实施例中,所述光伏侧控制电路200包括升压电路电感210、升压电路二极管220、光伏侧电容230、第一开关电路240和电压表250。
所述升压电路电感210设置于所述光伏单元正极21与所述第一输入端11之间。且所述升压电路电感210靠近所述光伏单元正极21。所述升压电路二极管220设置于所述光伏单元正极21与所述第一输入端11之间。且所述升压电路二极管220靠近所述第一输入端11。所述升压电路电感210与所述升压电路二极管220串联。
所述光伏侧电容230的一端电连接于所述光伏单元正极21和所述升压电路电感210之间的连接链路上。所述光伏侧电容230的另一端电连接于所述光伏单元负极22和所述第二输入端12之间的连接链路上。
所述第一开关电路240的一端电连接于所述升压电路电感210和所述升压电路二极管220之间的连接链路上。所述第一开关电路240的另一端电连接于所述光伏单元负极22和所述第二输入端12之间的连接链路上。所述第一开关电路240包括第一二极管242和第一开关241。所述第一二极管242电连接于所述第一开关241的两端。
所述电压表250的一端电连接于所述升压电路二极管220和所述第一输入端11之间的连接链路上。所述电压表250的另一端电连接于所述光伏单元负极22和所述第二输入端12之间的连接链路上。
如图3和图4所示,在本申请的一实施例中,所述电池侧控制电路400包括第一导线410和第二导线420。所述电池侧控制电路400还包括设置于所述第一导线410上,且依次串联的电池充放电电感430、电流表440和第二开关电路450。所述电池侧控制电路400还包括第一功率表470、第三开关电路480和母线电容490。
所述第一导线410的一端连接所述电池正极41。所述第一导线410的另一端连接于所述升压电路二极管220与所述第一输入端11之间的连接链路上。所述第二导线420的一端连接所述电池负极42。所述第二导线420的另一端连接于所述升压电路二极管220与所述第一输入端11之间的连接链路上。
第二开关电路450包括第二开关451和第二二极管452。所述第二二极管452电连接于所述第二开关451的两端。所述电池侧电容460的一端电连接于所述电池正极41与所述电池充放电电感430之间的连接链路上。所述电池侧电容460的另一端电连接于所述第二导线420上。所述第一功率表470的一端电连接于所述电池正极41与所述电池充放电电感430之间的连接链路上。所述第一功率表470的另一端电连接于所述第二导线420上。
所述第三开关电路480的一端电连接于所述电流表440与所述第二开关电路450之间的连接链路上。所述第三开关电路480的另一端电连接于所述第二导线420上。所述第三开关电路480包括第三开关481和第三二极管482。所述第三二极管482电连接于所述第三开关481的两端。所述母线电容490的一端电连接于所述升压电路二极管220与所述第一输入端11之间的连接链路上。所述母线电容490的另一端与所述第二导线420电连接。
如图3和图4所示,在本申请的一实施例中,所述电网侧控制电路300包括第二功率表310、第三功率表320、第一电网侧开关330和第二电网侧开关340。所述第二功率表310设置于所述电网单元30与所述逆变器10之间。所述第二功率表310具体设置于靠近所述逆变器10的一侧。所述第三功率表320设置于所述电网单元30与所述逆变器10之间。所述第三功率表320具体设置于所述电网单元30的一侧。所述第一电网侧开关330设置于火线60上。所述第二电网侧开关340设置于零线70上。
本申请还提供一种储能逆变器电池充放电控制方法。
本申请中,定义当电池电流为正值时,代表电池处于充电状态。当电池电流为负值时,代表电池处于放电状态。即电流控制环参考值Ibatref大于0,电池单元为充电状态。电流控制环参考值Ibatref小于0,电池单元为放电状态。
在本申请的一实施例中,所述储能逆变器电池充放电控制方法包括如下S100至S700:
S100,获取第二功率表采集的逆变器输出功率Pac,以及获取当前输出功率控制参考值PacRef。
具体地,依据第二功率表的读数,可以获取逆变器输出功率Pac。如果Pac大于0,表示逆变器正在向电网单元输送电能,如果Pac小于0,表示逆变器正在从电网单元取电。
输出功率控制参考值PacRef由查阅文献和资料,结合逆变器的具体参数设定。
不同场景下的输出功率控制参考值PacRef不同,因此本步骤使用的是“当前输出功率控制参考值PacRef”这一描述。
前面提及到,不同场景下的输出功率控制参考值PacRef不同,因此本步骤使用的是“当前输出功率控制参考值PacRef”这一描述。
当光伏单元能量充足,不需要从电网单元取电给电池单元充电时,当前输出功率控制参考值PacRef为正值,此时当前输出功率控制参考值PacRef等于逆变器输出功率的上限值。逆变器输出功率的上限值可以通过第一功率限值和第二功率限值设定。
第一功率限值由逆变器出厂规格限定,这是因为逆变器过热的时候会存在安全隐患,因此厂家在设计逆变器时设置了功率限值,本实施例中作为第一功率限值。第二功率限值由电网公司限定,并网法规要求在市电频率过高时,逆变器需要限制输出功率,本实施例中,这个并网法规限制的功率限值就是第二功率限值。
可选地,取第一功率限值和第二功率限值中的最小值,作为逆变器输出功率的上限值。这是基于木桶原理,要迁就更小的功率限值。
当光伏单元能量不足,需要从电网单元取电(就是买电)给电池单元充电时,当前输出功率控制参考值PacRef为负值,前输出功率控制参考值PacRef具体为用户设置的电池充电功率数值。
电网单元代表市电。后文出现“市电”一词,就等于电网单元,以后不再重复说明。
S310,计算储能逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值。
具体地,PI控制单元计算储能逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值。逆变器输出功率Pac代表逆变器是正在向电网单元取电,还是向电网单元输电以售电。逆变器输出功率Pac大于0,代表逆变器向电网单元输电。逆变器输出功率Pac小于0,代表逆变器向电网单元取电。
S320,获取上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,基于公式1计算第一电池电流参考值Ibatref1。
u(n)=u(n-1)+Kp×[e(n)-e(n-1)]+Ki×e(n) 公式1
其中,u(n)为PI控制器的输出。公式1中u(n)代入第一电池电流参考值Ibatref1。u(n-1)为上一时间节点PI控制器的输出。u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref。e(n)为误差值。e(n)代入逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值。e(n-1)为上一时间节点的误差值。e(n-1)代入上一时间节点逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值。Kp为比例参数。Ki为积分参数。
具体地,每个一时间节点的电流控制环参考值Ibatref可以存储在PI控制单元内的存储器中,也可以存储在与PI控制单元连接的外接存储器中,可以实时的提取。
一般来说,公式1中的e(n)-e(n-1)的数值是比较微小的,当然微小是相对于u(n-1)和e(n)而言的。公式1由于e(n)-e(n-1)的数值可以忽略不计,那么公式1中u(n)的数值的大小就由u(n-1)+Ki×e(n)的数值来决定,而u(n-1)是上一个时间节点的u(n),所以u(n)的变化趋势由e(n)的数值来决定。
当前输出功率控制参考值PacRef大于0时,逆变器输出功率Pac是大于0或等于0的,此时允许逆变器向外界输出能量,此时存在三种情况:
1)如果逆变器输出功率Pac大于当前输出功率控制参考值PacRef,表明光伏能量过于充足,逆变器输出功率Pac超出了当前输出功率控制参考值PacRef,即超出了并网法规限制的功率限值。此时通过PI控制单元基于公式1调整电池充放电电流,以防止逆变器过度售电,而是将多余的电能充给电池单元。
此时Pac与PacRef的差值为正值,即e(n)为正值,u(n-1)+Ki×e(n)趋向于越来越大,u(n)趋向于增大,第一电池电流参考值Ibatref1趋向于增大。长此以往,第一电池电流参考值Ibatref1会往增大的趋势走。
可选地,如果此时电池处在放电状态,即u(n-1)小于0,则PI控制单元控制电池单元减小放电电流,由放电状态转为充电状态。如果此时电池单元处在充电状态,则PI控制单元控制电池单元继续增大充电电流。直至e(n)等于0为止,达到稳态。
2)如果逆变器输出功率Pac小于当前输出功率控制参考值PacRef,表明光伏能量虽然充足,但是逆变器输出功率Pac没有超出当前输出功率控制参考值PacRef。此时通过PI控制单元基于公式1调整电池充放电电流,以控制逆变器继续向电网单元输送电能进行出售。
此时Pac与PacRef的差值为负值,即e(n)为负值,u(n-1)+Ki×e(n)趋向于越来越小,即u(n)趋向于减小,第一电池电流参考值Ibatref1趋向于减小。长此以往,第一电池电流参考值Ibatref1会往减小的趋势走。
可选地,如果此时电池处在放电状态,则PI控制单元控制电池单元增大放电电流。如果此时电池单元处在充电状态,则PI控制单元控制电池单元减小充电电流,逐渐由充电状态转化为放电状态。直至e(n)等于0为止,达到稳态。换言之,电池单元偏向于放电,辅助光伏单元共同向电网单元售电,以趋向于达到当前输出功率控制参考值PacRef。
3)如果逆变器输出功率Pac等于当前输出功率控制参考值PacRef,那么Pac与PacRef的差值为0,即e(n)=0,那么u(n)=u(n-1)(近似相等),第一电池电流参考值Ibatref1会保持不变。
当前输出功率控制参考值PacRef小于0时,逆变器输出功率Pac小于0,逆变器需要从电网单元取电(就是买电)给电池单元充电。此时也存在三种情况:
1)如果逆变器输出功率Pac大于当前输出功率控制参考值PacRef,表明逆变器输出功率Pac没有超出输出功率控制参考值PacRef(这里指的是用户设置的电池充电功率数值)。此时通过PI控制单元基于公式1调整电池充电电流。此时表明逆变器正在从电网单元取电,但是没有达到电池充电功率限值。
此时Pac与PacRef的差值为正值,即e(n)为正值,u(n-1)+Ki×e(n)会趋向于增大,即u(n)趋向于增大,第一电池电流参考值Ibatref1趋向于增大。长此以往,第一电池电流参考值Ibatref1会往增大的趋势走。PI控制单元控制电池单元继续增大充电电流,直至e(n)等于0,逆变器输出功率Pac达到电池充电功率限值。
2)如果逆变器输出功率Pac小于当前输出功率控制参考值PacRef,表明光伏能量虽然充足,但是逆变器输出功率Pac超出输出功率控制参考值PacRef(这里指的是用户设置的电池充电功率数值)。此时通过PI控制单元基于公式1调整电池充放电电流。此时表明逆变器正在从电网单元取电,且取电功率过大,需要进行调整。
此时Pac与PacRef的差值为负值,即e(n)为负值,u(n-1)+Ki×e(n)趋向于减小,即u(n)趋向于减小,第一电池电流参考值Ibatref1趋向于减小。长此以往,第一电池电流参考值Ibatref1会往减小的趋势走。
此时PI控制单元控制电池单元减小充电电流,防止从电网取电过度,防止电费飙升。直至e(n)等于0。
3)如果逆变器输出功率Pac等于当前输出功率控制参考值PacRef,那么Pac与PacRef的差值为0,即e(n)=0,那么u(n)=u(n-1)(近似相等),第一电池电流参考值Ibatref1会保持不变。
S330,获取第三功率表采集的逆变器并网口功率Pexport,以及获取电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt。
具体地,逆变器并网口功率Pexport代表本地负载的取电输电倾向性。逆变器并网口功率Pexport大于0,表明本地负载供能充足,逆变器在向电网单元输电。逆变器并网口功率Pexport小于0,表明本地负载供能不足,逆变器在向电网单元取电。
S340,计算逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值。
具体地,电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt大于或等于0。
S350,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值,基于公式1计算第二电池电流参考值Ibatref2。
公式1中u(n)代入第二电池电流参考值Ibatref2。u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref。e(n)代入逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值。e(n-1)代入上一时间节点逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值。
具体地,本步骤由于也用到了公式1,因此原理和S520的原理是相同的。
1)当逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值大于0时,公式1中e(n)大于0,u(n)趋向于增大,第二电池电流参考值Ibatref2趋向于增大,电池单元趋向于往充电状态转变。
由于电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt大于或等于0,因此逆变器并网口功率Pexport只有大于0这一种情况。此时储能逆变器向电网单元输电的功率大于功率限值,需要优先给电池单元充电来吸收多余的能量。
2)当逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值小于0时,公式1中e(n)小于0,u(n)趋向于减小,第二电池电流参考值Ibatref2趋向于减小,电池单元趋向于往放电状态转变。此时逆变器并网口功率Pexport有大于0和小于0两种情况。
如果逆变器并网口功率Pexport小于0,则表明本地负载正在向电网单元取电维持工作,需要电池单元往放电状态转变,同步供给本地负载。
如果逆变器并网口功率Pexport大于0,则表明本地负载不缺电,逆变器正在向电网单元输送电,售电,需要降低电池的充电电流,使得逆变器向电网单元输送更多的电能,优先尽可能多的向电网单元售电而不是优先向电池单元充电。
S360,比较第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2。取第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中的最大值作为电流控制环参考值Ibatref。
具体地,第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中取最大值表示当逆变器输出功率Pac超出限值时,通过降低电池单元的放电功率或者转为给电池单元充电来实现减小逆变器输出功率Pac。即优先考虑逆变器输出功率Pac超出限值的问题,其次再考虑电池单元充放电收益问题。
S500,基于电流控制环参考值Ibatref对电池单元进行充放电控制。
S700,在预设时间间隔后,返回S100。
具体地,预设时间间隔可以为10毫秒,即每隔10毫秒直线一次充放电控制。
可选地,在S500之后,还包括:
S600,将电流控制环参考值Ibatref和当前时间节点相对于的存储于存储器中。存储器可以设置在PI控制单元中,也可以独立出来,与PI控制单元连接。
本实施例是把AC功率作为控制对象作用在电池侧的控制环路上的,光伏单元的输出功率一直不受限制,当本地负载从电网单元取电时,通过功率闭环控制,电池单元及时放电。当逆变器向电网单元输电时,通过功率闭环控制,电池单元及时充电,这个过程中光伏单元一直追踪最大功率点,效率大大提升。
本申请涉及一种储能逆变器电池充放电控制方法与充放电控制电路,通过设置PI控制单元,使用AC功率作为控制对象作用在电池侧的电池侧控制电路,制定电流控制环参考值Ibatref,通过调整电池侧控制电路的电流控制环参考值Ibatref,实现电池充放电功率的精确控制,使得电池充放电功率得到最优的管理。此外,本申请可以实现储能逆变器在多种应用场景下的电池能量的管理,使得光伏单元能量优先满足家用负载需求。在有多余光伏单元能量时才往电网单元售电。在售电受限的情况下,转而向电池单元充电,储存多余能量,实现光伏单元能量最大化利用,在光伏单元能量不足时,通关电池单元放电来满足家用本地负载的需求,最大化降低用户电费开销。
在本申请的一实施例中,S330包括如下S331至S334:
S331,获取第三功率表采集的逆变器并网口功率Pexport,以及获取第一功率表采集的逆变器电池功率Pbat。
S332,读取用户工作模式,判断用户工作模式为自发自用工作模式还是并网优先工作模式。
具体地,用户工作模式可以包括自发自用工作模式和并网优先工作模式。
S333,若用户工作模式为自发自用工作模式,则将电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt设置为0。
具体地,当用户工作模式为自发自用工作模式时,光伏单元能量优先供给给本地负载,在有多余能量时再给电池单元充电。此时电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt设置为0。
S334,若用户工作模式为并网优先工作模式,则依据公式2计算电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt。
Pbatexportlimit=Pexport+0.5×Pbat 公式2
其中,Pbatexportlimit为电池管理功率控制环参考值。Pexport为逆变器并网口功率。Pbat为逆变器电池功率。
具体地,当用户工作模式为并网优先工作模式时,光伏单元能量优先供给给本地负载,在有多余能量时再输送至电网单元售电。此时电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt通过公式2计算得到。
需要注意的是,电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt小于或等于最大容许售电功率值Pexportlimit,即不能过度售电。
本实施例,增加了用户工作模式对电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的取值影响,从而使得不同的用户工作模式下,逆变器的电池充放电控制策略不同,更符合实际情况。
在本申请的一实施例中,在S360之后,所述方法还包括如下S410至S430:
S410,获取最大容许售电功率值Pexportlimit。
具体地,本实施例引入了最大容许售电功率值Pexportlimit来限制逆变器过度售电。
S420,计算逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值。
具体地,最大容许售电功率值Pexportlimit由电网公司设定,为允许逆变器向电网单元输电的最大功率值。最大容许售电功率值Pexportlimit大于0。
S430,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,基于公式1计算第三电池电流参考值Ibatref3。
公式1中u(n)代入第三电池电流参考值Ibatref3,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值。
具体地,本步骤和S320,S350的原理是相同的。
当逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值大于0,则e(n)趋向于增大,第三电池电流参考值Ibatref3,趋向于增大,表示存在过度售电现象,此时电池单元趋向于往充电状态转变。
逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值小于0,则e(n)趋向于减小,第三电池电流参考值Ibatref3,趋向于减小,此时电池单元趋向于往放电状态转变。
当逆变器并网口功率Pexport小于0时,表明本地负载供能不足,需要电池单元放电来把电能供给给负载。此时电池单元趋向于往放电状态转变。
当逆变器并网口功率Pexport大于0时,虽然本地负载供能充足,但是售电功率没到限值,控制充电电流逐渐减小,电池单元仍然是趋向于往放电状态转变的。
本实施例引入了最大容许售电功率值Pexportlimit来限制逆变器过度售电。
在本申请的一实施例中,在S430之后,所述方法还包括如下步骤S441至S443:
S441,比较第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3,计算第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4。
S442,比较第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4,计算第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5。
S443,将第五电池电流参考值Ibatref5作为电流控制环参考值Ibatref。
具体地,本实施例先取第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4,是为了电池单元优先满足负载供能需求,当电池单元需要放电给本地负载供电时,取Ibatref2和Ibatref3的最小值能够实现电池单元尽量以最大功率放电。
进而取第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5,将第五电池电流参考值Ibatref5作为最终的电流控制环参考值Ibatref是为了考虑逆变器输出功率Pac超出限值的问题,其次再考虑电池单元充放电收益问题。
本实施例和S100至S360的实施例的区别在于,S100至S360的实施例直接取第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中的最大值作为电流控制环参考值Ibatref,而本实施例是先取第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4,再取第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5,将第五电池电流参考值Ibatref5作为最终的电流控制环参考值Ibatref,这样更符合实际情况。
在本申请的一实施例中,在S430之后,所述方法还包括如下S451至S460:
S451,比较第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3,计算第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4。
S452,比较第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4,计算第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5。
具体地,S451至S450的原理和S441至S442的原理一致,此处不再赘述。本实施例不是将第五电池电流参考值Ibatref5作为终的电流控制环参考值Ibatref,而是有进一步的后续计算。
S453,获取电压表采集的母线电压UBus,以及获取逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1。
具体地,引入母线电压UBus和逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1是为了维持母线电压的稳定。
S454,计算逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值。
S455,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值,基于公式1计算第八电池电流参考值Ibatref8。
公式1中u(n)代入第八电池电流参考值Ibatref8,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值。
具体地,S454至S455的原理和S340至S350的原理一致,此处不再赘述。
S456,获取母线过电压参考值UBUSBatRef2,计算母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值。
具体地,引入母线过电压参考值UBUSBatRef2是为了防止电池单元过度放电导致母线电压被抬升过高。母线过电压参考值UBUSBatRef2可以为逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1的数值加上20V。
S457,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值,基于公式1计算第六电池电流参考值Ibatref6。
公式1中u(n)代入第六电池电流参考值Ibatref6,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值,e(n-1)代入上一时间节点母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值。
具体地,S454至S455的原理和S340至S350的原理一致,此处不再赘述。母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值小于0时,e(n)趋向于减小,第六电池电流参考值Ibatref6趋向于减小,会使得电池单元向放电状态转换,从而可以降低母线电压,达到防止母线电压过高的目的。
S458,取第五电池电流参考值Ibatref5和第六电池电流参考值Ibatref6中的最大值,作为第七电池电流参考值Ibatref7。
具体地,取第五电池电流参考值Ibatref5和第六电池电流参考值Ibatref6中的最大值,是为了优先考虑防止母线电压过高,其次再考虑电池向电网单元取电还是输电的问题。
S459,获取允许电池最大充电电流值Ichargelimit,取第七电池电流参考值Ibatref7、第八电池电流参考值Ibatref8和允许电池最大充电电流值Ichargelimit中的最小值,作为第九电池电流参考值Ibatref9。
具体地,允许电池最大充电电流值Ichargelimit可以由规格书定义的最大充电电流值,由机器过温而限制的最大充电电流值,电池侧因为电池容量过高限制的最大充电电流、以及因电芯温度限制的最大充电电流中的一种或多种制订。
允许电池最大充电电流值Ichargelimit的设置意义是为了限制充电电流,电池单元过放。
S460,获取允许电池最大放电电流限值Idischargelimit,取第九电池电流参考值Ibatref9和允许电池最大放电电流限值Idischargelimit中的最大值作为电池电流控制环参考值Ibatref。
具体地,允许电池最大放电电流限值Idischargelimit可以由规格书定义的最大放电电流值,由机器过温而限制的最大放电电流值,电池侧因为电池容量过低限制的最大放电电流、以及因电芯温度限制的最大放电电流中的一种或多种制订。
允许电池最大放电电流限值Idischargelimit的设置意义是为了限制放电电流,防止电池单元过放。允许电池最大放电电流限值Idischargelimit是负值。
综上,当第七电池电流参考值Ibatref7和第八电池电流参考值Ibatref8均为正值时,电池单元处于充电状态。允许电池最大放电电流限值Idischargelimit无法起作用,但是允许电池最大充电电流值Ichargelimit可以起作用,第七电池电流参考值Ibatref7和第八电池电流参考值Ibatref8和允许电池最大充电电流值Ichargelimit取最小值,这样就可以限制最大充电电流了。
反之,当第七电池电流参考值Ibatref7和第八电池电流参考值Ibatref8均为负值时,电池单元处于放电状态。允许电池最大充电电流限值Ichargelimit无法起作用,但是允许电池最大放电电流值Idischargelimit可以起作用,第九电池电流参考值Ibatref9和允许电池最大充电电流值Ichargelimit取最大值,这样就可以限制最大放电电流了。并且,第九电池电流参考值Ibatref9是由第七电池电流参考值Ibatref7和第八电池电流参考值Ibatref8取最小值得出,能保证电池单元在不超过允许电池最大放电电流值Idischargelimit的前提下,尽可能释放更多的电能,尽量以最大功率放电。
在本申请的一实施例中,所述S500包括:
S510,获取上一时间节点的第二开关的占空比,以及获取电流表采集的电池电流值Ibat,计算电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值。
S520,依据上一时间节点的第二开关的占空比,以及电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值,基于公式1计算第二开关的占空比。
公式1中u(n)代入第二开关的占空比,u(n-1)代入上一时间节点的第二开关的占空比,e(n)代入电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值,e(n-1)代入上一时间节点电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值。S530,依据第二开关的占空比调节电池电流值Ibat。
具体地,第二开关的占空比和第三开关的占空比是互补关系,因此,只需要得出第二开关的占空比即可,就可以后续通过第二开关的占空比和第三开关的占空比的互补关系计算出第三开关的占空比。
S530实际是通过依据第二开关的占空比和第三开关的占空比调节电池电流值Ibat,这样就可以对电池进行充放电控制了。可以看出,电池电流值Ibat是动态变化的。
可选地,PI控制单元包括第一PI控制器810,第二PI控制器820,第三PI控制器830,第四PI控制器840,第五PI控制器850和第六PI控制器860一共6个PI控制器。
执行S320时,计算第一电池电流参考值Ibatref1由第一PI控制器810执行。
执行S350时,计算第二电池电流参考值Ibatref2由第二PI控制器820执行。
执行S430时,计算第三电池电流参考值Ibatref3由第三PI控制器830执行。
执行S455时,计算第八电池电流参考值Ibatref8由第四PI控制器840执行。
执行S457时,计算第六电池电流参考值Ibatref6由第五PI控制器850执行。
执行S520时,计算第二开关的占空比由第六PI控制器860执行。
可以理解,第一PI控制器810,第二PI控制器820,第三PI控制器830,第四PI控制器840,第五PI控制器850先互相并联,最后与第六PI控制器860串联。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,各方法步骤也并不做执行顺序的限制,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取第二功率表采集的逆变器输出功率Pac,以及获取当前输出功率控制参考值PacRef;
计算逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值;
获取上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,基于公式1计算第一电池电流参考值Ibatref1;
u(n)=u(n-1)+Kp×[e(n)-e(n-1)]+Ki×e(n) 公式1;
其中,u(n)为PI控制器的输出,公式1中u(n)代入第一电池电流参考值Ibatref1,u(n-1)为上一时间节点PI控制器的输出,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)为误差值,e(n)代入逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,e(n-1)为上一时间节点的误差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器输出功率Pac与当前输出功率控制参考值PacRef的差值,Kp为比例参数,Ki为积分参数;
获取第三功率表采集的逆变器并网口功率Pexport,以及获取电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt;
计算逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值;
依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值,基于公式1计算第二电池电流参考值Ibatref2;公式1中u(n)代入第二电池电流参考值Ibatref2,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器并网口功率Pexport与电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt的差值;
比较第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2,取第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中的最大值作为电流控制环参考值Ibatref;
基于电流控制环参考值Ibatref对电池单元进行充放电控制;
在预设时间间隔后,返回初始步骤。
2.根据权利要求1所述的储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,获取第三功率表采集的储能逆变器并网口功率Pexport,以及获取电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt,包括:
获取第三功率表采集的逆变器并网口功率Pexport,以及获取第一功率表采集的逆变器电池功率Pbat;
读取用户工作模式,判断用户工作模式为自发自用工作模式还是并网优先工作模式;
若用户工作模式为自发自用工作模式,则将电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt设置为0;
若用户工作模式为并网优先工作模式,则依据公式2计算电池管理功率控制环参考值Pbatexportlimt;
Pbatexportlimit=Pexport+0.5×Pbat 公式2;
其中,Pbatexportlimit为电池管理功率控制环参考值,Pexport为逆变器并网口功率,Pbat为逆变器电池功率。
3.根据权利要求2所述的储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,在比较第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2,取第一电池电流参考值Ibatref1和第二电池电流参考值Ibatref2中的最小值作为电流控制环参考值Ibatref之后,所述方法还包括:
获取最大容许售电功率值Pexportlimit;
计算逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值;
依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,基于公式1计算第三电池电流参考值Ibatref3;公式1中u(n)代入第三电池电流参考值Ibatref3,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值。
4.根据权利要求3所述的储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,在依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,基于公式1计算第三电池电流参考值Ibatref3之后,所述方法还包括:
比较第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3,计算第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4;
比较第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4,计算第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5;
将第五电池电流参考值Ibatref5作为电流控制环参考值Ibatref。
5.根据权利要求3所述的储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,在依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器并网口功率Pexport与最大容许售电功率值Pexportlimit的差值,基于公式1计算第三电池电流参考值Ibatref3之后,所述方法还包括:
比较第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3,计算第二电池电流参考值Ibatref2和第三电池电流参考值Ibatref3中的最小值,得到第四电池电流参考值Ibatref4;
比较第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4,计算第一电池电流参考值Ibatref1和第四电池电流参考值Ibatref4中的最大值,得到第五电池电流参考值Ibatref5;
获取电压表采集的母线电压UBus,以及获取逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1;
计算逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值;
依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值,基于公式1计算第八电池电流参考值Ibatref8;公式1中u(n)代入第八电池电流参考值Ibatref8,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值,e(n-1)代入上一时间节点逆变器母线电压参考值UBUSBatRef1与母线电压UBus的差值;
获取母线过电压参考值UBUSBatRef2,计算母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值;
依据上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,以及母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值,基于公式1计算第六电池电流参考值Ibatref6;公式1中u(n)代入第六电池电流参考值Ibatref6,u(n-1)代入上一时间节点的电流控制环参考值Ibatref,e(n)代入母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值,e(n-1)代入上一时间节点母线过电压参考值UBUSBatRef2与母线电压UBus的差值;
取第五电池电流参考值Ibatref5和第六电池电流参考值Ibatref6中的最大值,作为第七电池电流参考值Ibatref7;
获取允许电池最大充电电流值Ichargelimit,取第七电池电流参考值Ibatref7、第八电池电流参考值Ibatref8和允许电池最大充电电流值Ichargelimit中的最小值,作为第九电池电流参考值Ibatref9;
获取允许电池最大放电电流限值Idischargelimit,取第九电池电流参考值Ibatref9和允许电池最大放电电流限值Idischargelimit中的最大值作为电池电流控制环参考值Ibatref。
6.根据权利要求4或5中任意一项所述的储能逆变器电池充放电控制方法,其特征在于,基于电流控制环参考值Ibatref对电池单元进行充放电控制包括:
获取上一时间节点的第二开关的占空比,以及获取电流表采集的电池电流值Ibat,计算电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值;
依据上一时间节点的第二开关的占空比,以及电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值,基于公式1计算第二开关的占空比;公式1中u(n)代入第二开关的占空比,u(n-1)代入上一时间节点的第二开关的占空比,e(n)代入电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值,e(n-1)代入上一时间节点电流控制环参考值Ibatref与电池电流值Ibat的差值;
依据第二开关的占空比调节电池电流值Ibat。
7.一种储能逆变器电池充放电控制电路,其特征在于,包括:
逆变器,包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;
光伏单元,包括光伏单元正极和光伏单元负极;所述光伏单元正极与所述第一输入端电连接,所述光伏单元负极与所述第二输入端电连接;
电网单元,与所述第一输出端通过火线连接;所述电网单元还与所述第二输出端通过零线连接;
电池单元,包括电池正极和电池负极;所述电池正极连接于所述光伏单元正极与所述第一输入端之间的连接链路上,所述电池负极连接于所述光伏单元负极与所述第二输入端之间的连接链路上;
本地负载,设置于所述逆变器与所述电网单元之间,所述本地负载的一端与火线连接,另一端与零线连接;
光伏侧控制电路,设置于所述光伏单元和所述逆变器之间;
电池侧控制电路,设置于所述电池单元与所述逆变器之间;
电网侧控制电路,设置于所述逆变器与所述电网单元之间;
PI控制单元,分别与所述光伏侧控制电路、所述电池侧控制电路和所述电网侧控制电路电连接,用于制定电流控制环参考值并基于电流控制环参考值对所述电池单元进行充放电控制。
8.根据权利要求7所述的储能逆变器电池充放电控制电路,其特征在于,所述光伏侧控制电路包括:
升压电路电感,设置于所述光伏单元正极与所述第一输入端之间,且靠近所述光伏单元正极;
升压电路二极管,设置于所述光伏单元正极与所述第一输入端之间,且靠近所述第一输入端;所述升压电路电感与所述升压电路二极管串联;
光伏侧电容,一端电连接于所述光伏单元正极和所述升压电路电感之间的连接链路上,另一端电连接于所述光伏单元负极和所述第二输入端之间的连接链路上;
第一开关电路,一端电连接于所述升压电路电感和所述升压电路二极管之间的连接链路上,另一端电连接于所述光伏单元负极和所述第二输入端之间的连接链路上;所述第一开关电路包括第一二极管和第一开关,所述第一二极管电连接于所述第一开关的两端;
电压表,一端电连接于所述升压电路二极管和所述第一输入端之间的连接链路上,另一端电连接于所述光伏单元负极和所述第二输入端之间的连接链路上。
9.根据权利要求8所述的储能逆变器电池充放电控制电路,其特征在于,所述电池侧控制电路包括:
第一导线,一端连接所述电池正极,另一端连接于所述升压电路二极管与所述第一输入端之间的连接链路上;
第二导线,一端连接所述电池负极,另一端连接于所述升压电路二极管与所述第一输入端之间的连接链路上;
设置于所述第一导线上,且依次串联的电池充放电电感、电流表和第二开关电路;第二开关电路包括第二开关和第二二极管,所述第二二极管电连接于所述第二开关的两端;
电池侧电容,一端电连接于所述电池正极与所述电池充放电电感之间的连接链路上,另一端电连接于所述第二导线上;
第一功率表,一端电连接于所述电池正极与所述电池充放电电感之间的连接链路上,另一端电连接于所述第二导线上;
第三开关电路,一端电连接于所述电流表与所述第二开关电路之间的连接链路上,另一端电连接于所述第二导线上;第三开关电路包括第三开关和第三二极管,所述第三二极管电连接于所述第三开关的两端;
母线电容,一端电连接于所述升压电路二极管与所述第一输入端之间的连接链路上,另一端与所述第二导线电连接。
10.根据权利要求9所述的储能逆变器电池充放电控制电路,其特征在于,所述电网侧控制电路包括:
第二功率表,设置于所述电网单元与所述逆变器之间,具体设置于靠近所述逆变器的一侧;
第三功率表,设置于所述电网单元与所述逆变器之间,具体设置于靠近所述电网单元的一侧;
第一电网侧开关,设置于火线上;
第二电网侧开关,设置于零线上。
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