CN115513933A - 以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，包括连接光伏阵列与直流母线的DC‑DC转换器、电池系统管理单元、连接直流母线和交流母线的DC‑AC转换器、多个直流侧开关、多个交流侧开关、可编程逻辑控制器,以及数据服务器。其中，DC‑DC转换器与直流母线之间、DC‑AC转换器与直流母线之间均通过直流侧开关相连接；DC‑AC转换器与交流母线之间通过交流侧开关相连接；交流侧、直流侧开关均集成有电压、电流信号测量仪器和受控单元。可编程逻辑控制器包括包含有电池寿命优化单元。本发明公开的控制装置，无需修改链路电容器上DC‑DC和DC‑AC转换器中的控制回路，便可控制直流母线的电压。同时，可通过电池寿命优化单元预估电池寿命帮助用户调整控制策略。

Description

以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置
技术领域
本发明属于储能微电网技术领域，具体涉及一种以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置。
背景技术
由于偏远地区和孤岛与主电网连接点隔离且距离较远，因此，通常依赖不与主电网相连接的离网型微电网进行供电。离网型微电网以一组互相连接的分布式发电机或单个发电机为基础，用户通常包括住宅设施、有较低电力需求的小型工商业，以及农村地区等。
随着光伏技术的日益提升，越来越多的离网型微电网采用以光伏为中心的储能模式。离网型储能微电网的目标是：减少发电机组的使用来降低燃料成本和其他运营支出，同时，以更长的电池寿命和更稳定的直流母线电压来获得更好的交流侧电能质量调节。
由于离网型储能微电网的应用通常涉及电池电量的集约利用，因此，导致电池的容量衰减十分明显。而直流母线电压又受以下条件影响：1、运行环境条件；2、动态负载切换；3、无功功率需求；4、串并联或接地故障引起的交流母线电压、频率的变化。因此，目前亟需一种能够将母线电压控制在可接受范围内来实现稳定运行，且最大限度减少运行费用和延长电池寿命的离网型储能微电网。
发明内容
本发明实施例中提供了一种以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，以解决现有技术中直流母线电压不能稳定运行，以及，储能电池容量衰减明显的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，所述直流耦合离网型储能微电网包括：光伏阵列、直流母线、交流母线、由多组电池簇构成的电池系统，每组电池簇均包含多个电池箱，至少一个与交流母线相连接的应急备用发电机组，以及负载；所述控制装置包括：连接光伏阵列与直流母线的DC-DC转换器、电池系统管理单元、连接直流母线和交流母线的DC-AC转换器、多个直流侧开关、多个交流侧开关、可编程逻辑控制器,以及至少一个数据服务器，其中，
所述DC-DC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接；所述直流侧开关集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元；所述电压、电流信号测量仪器与所述可编程逻辑控制器相连接，用于获取直流母线的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器；
每组电池簇各自通过一个独立的直流侧开关连接至直流母线，并且每组电池簇均设置有独立的电池簇管理系统；
每个电池箱均设置有独立的电池箱管理系统；所有电池箱管理系统与对应的电池簇管理系统相连接；每个电池簇管理系统均连接至所述电池系统管理单元；所述电池系统管理单元用于获取电池系统数据、电池现场数据和每个电池箱的实时数据，所述实时数据至少包括电池箱的电量、电流值、电流方向、电压值和温度；
所述DC-AC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接；所述DC-AC转换器与交流母线之间通过一个交流侧开关相连接；所述交流侧开关集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元；所述电压、电流信号测量仪器与所述可编程逻辑控制器相连接，用于获取交流母线的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器；
所述可编程逻辑控制器分别与所有直流侧开关的受控单元、交流侧开关的受控单元、DC-DC转换器、DC-AC转换器、电池系统管理单元和应急备用发电机组相连接；所述可编程逻辑控制器包括通用模块、开关模块和报警模块；其中，所述通用模块包括电池寿命优化单元，所述电池寿命优化单元与电池系统管理单元相连接，用于根据获取的电池系统数据预估电池系统的循环寿命，以及，根据获取的电池现场数据计算剩余循环寿命；还用于在比较预估循环寿命和剩余循环寿命之后，生成电池寿命优化信息；
所述数据服务器与可编程逻辑控制器相连接，用于保存可编程逻辑控制器接收的数据和生成的数据。
可选地，其中，所述通用模块包括电池状态监测单元、电池寿命优化单元、DC-DC转换器单元、DC-AC转换器单元、实时传感单元、发电机组单元和数据服务器单元；其中，
所述电池状态监测单元分别与所述电池系统管理单元、直流侧开关的电压、电流信号测量仪器，以及，交流侧开关的电压、电流信号测量仪器相连接，用于监测电池系统中每一个电池箱的状态，所述电池箱的状态包括：电池怠速状态、电池充电状态、电池放电状态和电池故障状态；
DC-DC转换器单元，所述DC-DC转换器单元分别与所述开关模块、DC-DC转换器、电池系统管理单元和数据服务器单元相连接，用于根据最大功率点追踪算法MPPT和斜坡率控制方法控制DC-DC转换器，以及，向开关模块发送控制信号；
DC-AC转换器单元，所述DC-AC转换器单元分别与所述开关模块、DC-AC转换器、电池状态监测单元、电池系统管理单元以及发电机组单元相连接，用于根据电池箱的状态控制DC-AC转换器，以及，向开关模块发送控制信号；
实时传感单元，所述实时传感单元分别与每一个直流侧开关和交流侧开关上集成的电压、电流信号测量仪器相连接，用于获取并存储直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率；
发电机组单元，与应急备用发电机相连接，用于监测应急备用发电机的参数，以及，向应急备用发电机的控制器发送启停信号；
数据服务器单元，分别与电池状态监测单元和实时传感单元相连接，用于获取并存储电池箱的状态、直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率，以及，存储包括斜率和日照强度在内的历史数据。
可选地，所述电池状态监测单元包括：数据获取子单元和电池状态确定子单元；其中：
所述数据获取子单元分别与电池系统管理单元和实时传感单元相连接，用于通过实时传感单元获取直流母线实时电压，以及，通过电池管理单元获取每一个电池箱的实时数据；
所述电池状态确定子单元与所述数据获取子单元相连接，用于获取直流母线实时电压和每一个电池箱的实时数据，并根据直流母线实时电压和电池箱的实时数据分别确定每一个电池箱的状态；其中，在直流母线实时电压属于预设正常范围，且电池箱的电量达到最大值时，确定所述电池箱的状态为电池怠速状态；在电池箱的电量降低到最小值时，或，电池箱的温度高于预设高温或低于预设低温时，确定所述电池箱的状态为电池故障状态；在电池箱的电流方向为向外流出时，确定所述电池箱的状态为电池放电状态；在电池箱的电流方向为向内流入时，确定所述电池箱的状态为电池充电状态。
可选地，所述开关模块，与通用模块相连接，用于接收DC-DC转换器单元和DC-AC转换器单元发送的控制信号，并根据控制信号向对应直流侧开关的受控单元和/或交流侧开关的受控单元发送开启信号或关闭信号。
可选地，所述报警模块与电池系统管理单元相连接，用于获取每一个电池箱的实时数据，并在电池箱的电压值、电流值和/或温度超出预设正常范围时，向用户发出报警信息。
可选地，所述控制装置还包括：
所述应急备用发电机组通过一个交流侧开关与交流母线相连接；
应急备用发电机组包含多个应急备用发电机，每个应急备用发电机组均设置有独立的控制器，用于控制应急备用发电机的运行。
可选地，所述控制装置还包括：
负载通过至少一个交流侧开关与交流母线相连接。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，包括连接光伏阵列与直流母线的DC-DC转换器、电池系统管理单元、连接直流母线和交流母线的DC-AC转换器、多个直流侧开关、多个交流侧开关、可编程逻辑控制器,以及至少一个数据服务器。其中，DC-DC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接，DC-AC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接；DC-AC转换器与交流母线之间通过一个交流侧开关相连接；交流侧开关和直流侧开关均集成有电压、电流信号测量仪器和受控单元。可编程逻辑控制器包括通用模块，通用模块中包含有电池寿命优化单元。
本发明公开的控制装置，无需修改链路电容器布置上DC-DC和DC-AC转换器中的控制回路，便可控制直流母线的电压。同时，可通过电池寿命优化单元预估电池寿命帮助用户调整控制策略以减缓电池老化，进而控制投资成本。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种通用模块的组成示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明实施例公开的一种以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，其中，直流耦合离网型储能微电网包括：光伏阵列1、直流母线2、交流母线3、由多组电池簇4构成的电池系统5，每组电池簇4均包含多个电池箱6，至少一个与交流母线3相连接的应急备用发电机组7，以及负载8。
如图1所示，该控制装置包括：DC-DC转换器9、电池系统管理单元13、DC-AC转换器14、多个直流侧开关10、多个交流侧开关15、可编程逻辑控制器16和至少一个数据服务器21。其中，
DC-DC转换器9连接在光伏阵列1和直流母线2之间，并且，DC-DC转换器9与直流母线2之间通过一个直流侧开关10相连接。
在本发明公开的实施例中，每一个直流侧开关10均集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元。其中，电压、电流信号测量仪器与可编程逻辑控制器16相连接，能够获取直流母线2的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器16。
每组电池簇4各自通过一个独立的直流测开关连接至直流母线2，及，每一组电池簇4均与一个独立的直流侧开关10一一对应。每组电池簇4均设置有独立的电池簇管理系统11，电池簇管理系统11能够监测电池簇4的电量、电压值、电流值、电流方向及温度等实时数据以及电池现场数据。
每个电池箱6均设置有独立的电池箱管理系统12，电池箱管理系统12能监测电池箱6的电量、电压值、电流值、电流方向和温度等实时数据。所有电池箱6的电池箱管理系统12与所属的电池簇4的电池簇管理系统11相连接，能够将电池箱6的实时数据传输至对应的电池簇管理系统11，从而使电池簇管理系统11根据所包含电池箱6的实时数据，得到对应电池簇4的实时数据。
每组电池簇4的电池簇管理系统11均连接至电池系统管理单元13，能够将每个电池箱6的实时数据以及每个电池簇4的实时数据传输至电池系统管理单元13。
DC-AC转换器14与直流母线2之间通过一个直流侧开关10相连接，同时，DC-AC转换器14与交流母线3之间通过一个交流侧开关15相连接。在本发明公开的实施例中，每一个交流侧开关15均集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元。其中，电压、电流信号测量仪器与可编程逻辑控制器16相连接，能够获取交流母线3的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器16。
可编程逻辑控制器16分别与所有直流侧开关10的受控单元、交流侧开关15的受控单元、DC-DC转换器9、DC-AC转换器14、电池系统管理单元13和应急备用发电机组7通信连接。
在本发明公开的实施例中，可编程逻辑控制器16连接到有线通信线路和本地通信开关。一个或多个交换机用于集成所有通信线路，以监控本地资源。并且，可编程逻辑控制器16可与人机界面相连，用于向用户实时显示操作数据，以及，便于用户控制整个储能微电网系统。
可编程逻辑控制器16包括通用模块17、开关模块18和报警模块19，其中，通用模块17包括电池寿命优化单元20，电池寿命优化单元20与电池系统管理单元13相连接，用于根据获取的电池系统数据预估电池系统5的循环寿命，以及，根据获取的电池现场数据计算剩余循环寿命；还用于在比较预估循环寿命和剩余循环寿命之后，生成电池寿命优化信息。
在本发明公开的一个实施例中，通用模块17还包括电池状态监测单元22、DC-DC转换器单元23、DC-AC转换器单元24、实时传感单元25、发电机组单元26和数据服务器单元27，其中，
电池状态监测单元22分别与电池系统管理单元13、直流侧开关10的电压、电流信号测量仪器，以及，交流侧开关15的电压、电流信号测量仪器相连接，用于监测电池系统5中每一个电池箱6的状态，电池箱6的状态包括：电池怠速状态、电池充电状态、电池放电状态和电池故障状态。
在本发明公开的一个实施例中，电池状态监测单元22包括数据获取子单元和电池状态确定子单元。
其中，数据获取子单元分别与电池系统管理单元13和实时传感单元25相连接，用于通过实时传感单元25获取直流母线2实时电压，以及，通过电池系统管理单元13获取每一个电池箱6的电量、电流值、电流方向、电压值和温度等实时数据。
电池状态确定子单元与数据获取子单元相连接，用于获取直流母线2实时电压和每一个电池箱6的实时数据，并根据直流母线2实时电压和所有电池箱6的实时数据分别确定每一个电池箱6的状态。
其中，若直流母线2实时电压在预设正常范围内，电池箱6的电量达到最大值，则确定该电池箱6的状态为电池怠速状态。
在电池箱6电量降低到最小值时，或，电池箱6温度高于预设高温或低于预设低温时，确定电池箱6的状态为电池故障状态。
在电池箱6的电流方向为向外流出时，确定电池箱6的状态为电池放电状态；在电池箱6的电流方向为向内流入时，确定电池箱6的状态为电池充电状态。
电池寿命优化单元20与电池系统管理单元13相连接，能够由电池系统管理单元13获取电池系统数据，并根据电池系统数据预估电池系统5的循环寿命。电池系统数据至少包括电池系统5每日循环曲线、平均电池荷电状态SoC、SoC变化、最大放电深度、每月平均最大放电深度、温度和开路电压等，这些数据均可由电池系统管理单元13获取，并均传输至数据服务器21。利用以上电池系统数据，并基于云的能量衰减模型计算得到电池系统5的预估循环寿命。
电池寿命优化单元20还能够根据获取的电池现场数据计算剩余循环寿命，其中，电池现场数据包括电压、电流、温度、SOC等，利用这些电池现场数据可以评估平均值、每日SoC变化、平均每日最大DOD、全周期等，进而计算得到电池系统5的剩余循环寿命。
电池寿命优化单元20还用于在比较预估循环寿命和剩余循环寿命之后，生成电池寿命优化信息。
DC-DC转换器单元23，DC-DC转换器单元23分别与开关模块18、DC-DC转换器9和电池系统管理单元13相连接，用于根据最大功率点追踪算法MPPT算法和斜坡率控制方法控制DC-DC转换器9，并且，向开关模块18发送控制信号。
DC-AC转换器单元24，DC-AC转换器单元24分别与开关模块18和DC-AC转换器14、电池状态监测单元22、电池系统管理单元13以及发电机组单元26相连接，用于根据电池箱6的状态控制DC-AC转换器14，并且，向开关模块18发送控制信号。
在光伏阵列1或电池系统5直接向负载8供电时，DC-AC转换器14在电压/频率控制模式下工作，来维持交流母线3的参考电压和频率。当需要采用发电机组对电池系统5进行充电时，DC-AC转换器14也可以以有功/无功模式工作，在该模式下，DC-AC转换器14保持对电池系统5的充电电流，并向负载8提供所需的电源。如果电池系统5的容量小于光伏容量，DC-AC转换器14将开启有限供电模式，在夜间向负载8供电，从而减少因转换过大而造成的损失，该模式也适用于用发电机组给电池系统5充电的情况。
在本发明公开的一个实施例中，DC-DC转换器单元23持续监测直流母线2的电压，若直流母线2的电压在预设的正常范围内时，DC-DC转换器单元23控制DC-DC转换器9以MPPT和自耗模式运行，其中，在自耗模式下运行时，可用的太阳能被引导至负载8。同时，DC-DC转换器单元23判断SoC是否达到最大值，若SoC未达到最大值，且电池系统5电压低于直流母线2电压，则向开关模块18发送相关的控制信息，而后，开关模块18向DC-DC转换器9与直流母线2之间直流侧开关10的受控单元发送关闭信号，关闭该直流侧开关10；若SoC达到最大值，则向开关模块18发送相关的控制信息，而后，开关模块18向电池系统5与直流母线2之间直流侧开关10的受控单元发送开启信号，开启该直流侧开关10。
若直流母线2的电压未在预设的正常范围内时，DC-DC转换器单元23获取存储在数据服务器单元27内的斜坡率和同期日照强度等历史数据，控制DC-DC转换器9以斜坡率方式或MPPT方式或限能调控模式运行，其中，限能调控模式意味着可用太阳能被削减，转换器通过改变电流来维持直流输出电压。同时，向开关模块18发送相关的控制信息，而后，开关模块18向电池系统5与直流母线2之间直流侧开关10的受控单元发送关闭信号，关闭该直流侧开关10，以保持直流母线2电压的稳定性。
在本发明公开的一个实施例中，在DC-AC转换器单元24确定SoC降低到预设最低值，并且太阳能获取受限时，例如，在夜间或有云层遮蔽时。判断此时是否能够执行甩负荷操作，若可甩负荷，则将进行甩负荷程序，同时，DC-AC转换器单元24控制DC-AC转换器14关闭。若此时不能够执行甩负荷操作，则DC-AC转换器单元24向发电机组单元26发送相应的控制信号，而后，发电机组单元26向应急发电机组发送开启信号，使应急备用发电机组7开始工作，维持交流母线3电压稳定性。在用户有需求时，应急备用发电机组7也可向电池系统5充电。
实时传感模块分别与每一个直流侧开关10上集成的电压、电流信号测量仪器，以及，每一个交流侧开关15上集成的电压、电流信号测量仪器相连接，用于获取并存储直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率。
发电机组单元26与应急备用发电机相连接，用于监测应急备用发电机的参数，以及，向应急备用发电机的控制器发送启停信号。
数据服务器单元27，分别与电池状态监测单元22和实时传感单元25相连接，用于获取并存储电池箱6的状态以及直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率，以及，存储至少包括斜率和日照强度在内的历史数据。
至少一个数据服务器21与可编程逻辑控制器16相连接，用于保存可编程控制器接收的数据和生成的数据，其中，生成的数据包括预测数据，例如，每小时的短期光伏发电预测和负荷需求预测，接收的数据包括电池箱6的实时数据等。
电池寿命优化单元20与数据服务器21相连接，可以每天或每周对电池系统5的寿命进行估算，并将占空比、平均SoC、每日SoC变化、平均每日最大DOD和现场其他参数(如电池温度)上传至数据服务器21。
这些参数都是会影响锂基化学物质降解的主要参数。数据服务器21会访问这些站点数据，该数据服务器21具备基于AI学习的电池衰减模型，可以通过比较本地站点参数来确定剩余的预估循环寿命。该模型在数据服务器21定期更新，可以通过远程地区的4G连接访问。该模型使用从Arrhenius和Tafel方程推导出的容量衰减方程或其他化学降解模型，并通过来自其他站点的实验室和实际站点数据来加强学习。模型可根据SoC、DoD、温度和循环占空比进行加速衰减估算，然后将最终值与模拟/预期循环寿命进行比较，以确定哪个参数对降解影响更大。最终，由比较结果得出的建议和推荐修改值会反馈给用户，来降低衰减率。用户可以从数据服务器21和本地站点查看分析结果，决定修改哪个系统设定值。
在本发明公开的一个实施例中，开关模块18与通用模块17相连接，用于接收DC-DC转换器单元23和DC-AC转换器单元24发送的控制信号，并根据控制信号向对应直流侧开关10的受控单元和/或交流侧开关15的受控单元发送开启信号或关闭信号。
在本发明公开的一个实施例中，报警模块19与电池系统管理单元13相连接，用于获取每一个电池箱6的电压值、电流值和温度等实时数据，并在电压值、电流值和/或温度超出预设正常范围时，向用户发出报警信息。
在本发明公开的一个实施例中，应急备用发电机组7通过一个交流侧开关15与交流母线3相连接。应急备用发电机组7包含多个应急备用发电机，每个应急备用发电机组7均设置有独立的控制器，用于控制每个应急备用发电机的运行。
在本发明公开的一个实施例中，负载8通过至少一个交流侧开关15与交流母线3相连接。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.以光伏为中心的直流耦合离网型储能微电网控制装置，所述直流耦合离网型储能微电网包括：光伏阵列、直流母线、交流母线、由多组电池簇构成的电池系统，每组电池簇均包含多个电池箱，至少一个与交流母线相连接的应急备用发电机组，以及负载；其特征在于，所述控制装置包括：连接光伏阵列与直流母线的DC-DC转换器、电池系统管理单元、连接直流母线和交流母线的DC-AC转换器、多个直流侧开关、多个交流侧开关、可编程逻辑控制器,以及至少一个数据服务器，其中，
所述DC-DC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接；所述直流侧开关集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元；所述电压、电流信号测量仪器与所述可编程逻辑控制器相连接，用于获取直流母线的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器；
每组电池簇各自通过一个独立的直流侧开关连接至直流母线，并且每组电池簇均设置有独立的电池簇管理系统；
每个电池箱均设置有独立的电池箱管理系统；所有电池箱管理系统与对应的电池簇管理系统相连接；每个电池簇管理系统均连接至所述电池系统管理单元；所述电池系统管理单元用于获取电池系统数据、电池现场数据和每个电池箱的实时数据，所述实时数据至少包括电池箱的电量、电流值、电流方向、电压值和温度；
所述DC-AC转换器与直流母线之间通过一个直流侧开关相连接；所述DC-AC转换器与交流母线之间通过一个交流侧开关相连接；所述交流侧开关集成有电压、电流信号测量仪器，以及受控单元；所述电压、电流信号测量仪器与所述可编程逻辑控制器相连接，用于获取交流母线的实时电压和实时电流并发送至可编程逻辑控制器；
所述可编程逻辑控制器分别与所有直流侧开关的受控单元、交流侧开关的受控单元、DC-DC转换器、DC-AC转换器、电池系统管理单元和应急备用发电机组相连接；所述可编程逻辑控制器包括通用模块、开关模块和报警模块，其中，所述通用模块包括电池寿命优化单元，所述电池寿命优化单元与电池系统管理单元相连接，用于根据获取的电池系统数据预估电池系统的预估循环寿命，以及，根据获取的电池现场数据计算剩余循环寿命；电池寿命优化单元还用于在比较预估循环寿命和剩余循环寿命之后，生成电池寿命优化信息；
所述数据服务器与可编程逻辑控制器相连接，用于保存可编程逻辑控制器接收的数据和生成的数据。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，其中，所述通用模块还包括电池状态监测单元、DC-DC转换器单元、DC-AC转换器单元、实时传感单元、发电机组单元和数据服务器单元；其中，
所述电池状态监测单元分别与所述电池系统管理单元、直流侧开关的电压、电流信号测量仪器，以及，交流侧开关的电压、电流信号测量仪器相连接，用于监测电池系统中每一个电池箱的状态，所述电池箱的状态包括：电池怠速状态、电池充电状态、电池放电状态和电池故障状态；
DC-DC转换器单元，所述DC-DC转换器单元分别与所述开关模块、DC-DC转换器、电池系统管理单元和数据服务器单元相连接，用于根据最大功率点追踪算法MPPT和斜坡率控制方法控制DC-DC转换器，以及，向开关模块发送控制信号；
DC-AC转换器单元，所述DC-AC转换器单元分别与所述开关模块、DC-AC转换器、电池状态监测单元、电池系统管理单元以及发电机组单元相连接，用于根据电池箱的状态控制DC-AC转换器，以及，向开关模块发送控制信号；
实时传感单元，所述实时传感单元分别与每一个直流侧开关及交流侧开关上集成的电压、电流信号测量仪器相连接，用于获取并存储直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率；
发电机组单元，与应急备用发电机相连接，用于监测应急备用发电机的参数，以及，向应急备用发电机的控制器发送启停信号；
数据服务器单元，分别与电池状态监测单元和实时传感单元相连接，用于获取并存储电池箱的状态、直流电压、直流电流、交流相电压、交流相电流和交流相频率，以及，存储包括斜率和日照强度在内的历史数据。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述电池状态监测单元包括：数据获取子单元和电池状态确定子单元；其中：
所述数据获取子单元分别与电池系统管理单元和实时传感单元相连接，用于通过实时传感单元获取直流母线实时电压，以及，通过电池管理单元获取每一个电池箱的实时数据；
所述电池状态确定子单元与所述数据获取子单元相连接，用于获取直流母线实时电压和每一个电池箱的实时数据，并根据直流母线实时电压和电池箱的实时数据分别确定每一个电池箱的状态；在直流母线实时电压属于预设正常范围，且电池箱的电量达到最大值时，确定所述电池箱的状态为电池怠速状态；在电池箱的电量降低到最小值时，或，电池箱的温度高于预设高温或低于预设低温时，确定所述电池箱的状态为电池故障状态；在电池箱的电流方向为向外流出时，确定所述电池箱的状态为电池放电状态；在电池箱的电流方向为向内流入时，确定所述电池箱的状态为电池充电状态。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述开关模块，与通用模块相连接，用于接收DC-DC转换器单元和DC-AC转换器单元发送的控制信号，并根据控制信号向对应直流侧开关的受控单元和/或交流侧开关的受控单元发送开启信号或关闭信号。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述报警模块与电池系统管理单元相连接，用于获取每一个电池箱的实时数据，并在电池箱的电压值、电流值和/或温度超出预设正常范围时，向用户发出报警信息。
6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
所述应急备用发电机组通过一个交流侧开关与交流母线相连接；
应急备用发电机组包含多个应急备用发电机，每个应急备用发电机组均设置有独立的控制器，用于控制应急备用发电机的运行。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
负载通过至少一个交流侧开关与交流母线相连接。
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