CN115842369A - 一种模块化光储一体机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光伏系统模块化领域内的一种模块化光储一体机及其控制方法,包括光伏直流输入接口,光伏直流输入接口经开关K1与DC/DC总控单元相连,DC/DC总控单元分别与储能机构和均流逆变机构相连,储能机构还与市电转换机构相连,市电转换机构与双向电表相连,双向电表经开关K2与交流母线排相连,交流母线排与家用配电箱连接,均流逆变机构与单向电表相连,单向电表与开关K3相连,开关K1、开关K2、开关K3、储能机构、均流逆变机构以及市电转换机构与控制器相连;而一旦光伏电池供电不足,则优先以储能机构为用户供电,若依然供电不足,则可以接入市电网,通过市电为用户供电,并且还能为储能机构充电,能够根据光伏供电情况灵活切换运行线路。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏系统模块化领域内的模块化光储一体机及其控制方法。
背景技术
随着全球经济化和世界人口的发展要求更多的能源来满足经济和人口发展的需要。石油、煤炭等不可再生能源储量的不断减少,新能源在探索阶段,随之而来的是工商业和住宅对新能源需求热情空前高涨。现下户用光伏设计,还停留在光伏电池-逆变器-配电箱各司其职的电网陈旧设计,本专利发明了一种光-逆-储-配模块一体的光储一体机,提高了户用系统的集成度,优化了扩容方式,实现了光逆储配一体的多功能智能控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种模块化光储一体机及其控制方法,能实现用户光伏的光-逆-储-配一体化,并对该系统进行有效模块化管理,且可以随着用户装机容量和储能需求的改变,仅需增加所需的逆变器和储能电池模块就可实现灵活的快速扩容,无需再布线和安装,提高了户用光伏系统的集成化,智能化,并极大降低了扩容工程的时间和成本。发明的一种控制方法能根据光伏供能情况,以“光一储二市三扩容四”实现“自发自用,余电储能,灵活上网,削峰填谷”;且储能系统同时追踪光伏系统最大功率点Pm,能实时准确的完成最大功率点Pm下的直流输出,且储能包模块的单独充放电开关,解决储能电池的“水桶效应”,释放了储能电池的最大系统容量。
为实现上述目的,本发明提供了一种模块化光储一体机,包括光伏直流输入接口,光伏直流输入接口经开关K1与DC/DC总控单元相连,DC/DC总控单元分别与储能机构和均流逆变机构相连,储能机构还与市电转换机构相连,市电转换机构与双向电表相连,双向电表经开关K2与交流母线排相连,交流母线排与家用配电箱连接,均流逆变机构与单向电表相连,单向电表与开关K3相连,开关K1、开关K2、开关K3、储能机构、均流逆变机构以及市电转换机构与控制器相连。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,光伏电池所发出的直流电由均流逆变机构处理后输出至交流母线排,从而为用户提供正常用电;在满足用户供电需求的前提下,富裕的直流电可以为储能机构充电,甚至可以反向给市电网反馈电能,从而创造经济效益;而一旦光伏电池供电不足,则优先以储能机构为用户供电,若依然供电不足,则可以接入市电网,通过市电为用户供电,并且还能为储能机构充电,能够根据光伏供电情况灵活切换运行线路。
作为本发明的进一步改进,均流逆变机构包括均流器,均流器的输入端与DC/DC总控单元的输出端相连,均流器的输出端与若干可插接逆变器的逆变插槽的输入端相连,逆变插槽的输出端与交流汇流排相连,交流汇流排经开关K4与隔离变压器相连,隔离变压器与单向电表相连,开关K4与控制连接。
这样可以根据用户容量增加和减少,选择插接逆变器的数量从而实现按需扩容或者减容,均流器可以确保每台插接后的逆变器都能够正常运行,避免出现个别机器空载或者个别机器超载的现象,隔离变压器则将电压升高后供用户使用,还能对电路起到保护作用。
作为本发明的进一步改进,储能机构包括若干储能电池,储能电池经储能开关与储能母线排相连,每个储能电池均对应设置有一个储能开关,储能母线排经开关K5与DC/DC总控单元的输出端相连,储能母线排经开关K6与均流器的输入端相连,开关K5、开关K6以及储能开关均与控制器连接,储能电池配套设置有电池巡检仪。
这样通过储能电池来作为备用电源,在光伏发电量不足时,通过储能电池来为用户供电,而并且根据储能电池的储能情况,配合储能电池的储能开关,能对单独储能电池充电,避免出现电池水桶效应,且模块化的设计能根据用户需要进行电池容量的增加和减少。
作为本发明的进一步改进,市电转换机构包括AC/DC转换器,AC/DC转换器的输入端经开关K7与双向电表相连,AC/DC转换器的输出端与储能母线排相连,开关K7与控制器连接。
这样通过AC/DC转换器将市电网的交流电转换为适合储能电池充电的直流电,进而为储能电池进行充电。
作为本发明的进一步改进,双向电表与市电接口之间设置有开关K8,开关K8经防孤岛装置与控制器相连。
这样控制器通过防孤岛装置检测到开关K8与市电网连接处无电压,则开关K8不能打开,避免产生孤岛效应,确保安全。
作为本发明的进一步改进,DC/DC总控单元包括光伏处理器MPU1和储能处理器MPU2,光伏处理器MPU1与光伏电压互感器、光伏电流互感器以及光伏跟踪拓扑器相连,光伏电流互感器和光伏电压互感器设置在开关K1的输出端处,开关K1的输出端分别与充电DC/DC转换器以及均流器相连,充电DC/DC转换器晶开关K5与储能母线排相连;光伏跟踪拓扑器与储能处理器MPU2相连,储能处理器MPU2分别与储能电压互感器以及储能电流互感器相连,储能电压互感器以及储能电流互感器均与开关K6的输出端相连,开关K6与可控稳压DC/DC转换器相连,可控稳压DC/DC转换器与隔离驱动器相连,隔离驱动器与PWM调制器相连,PWM调制器与储能处理器MPU2相连,可控稳压DC/DC转换器的输出端与均流器相连。
光伏跟踪拓扑器接收MPU1传输的U1和I1,开始追踪最大功率点Pm,并输出最大功率点下的光伏电压U2和电流I2;U2和I2数值经采集由光伏跟踪拓扑器送入MPU2,储能电池3的输出电压为U3,可控稳压DC/DC转换器,将储能电池3输出电压U3经转换得到电压U4;U2为追踪最大功率点是时刻变化的,U3的数值与U2不一致,经PWM驱动调制追踪U2,使得可控稳压DC/DC转换器输出的U4随着U2的变化而变化,使得U4一直随着U2保持同一等级电源,并最终一同送入均流器。
为实现上述目的,本发明还提供了一种模块化光储一体机的控制方法,包括以下步骤:
步骤1,光伏电池发电为家用电器和储能机构供电;
步骤2,光伏电池发电量不足,储能机构补充供电;
步骤3,光伏发电和储能机构均供电不足,则接入市电进行供电;
步骤4,光伏发电和储能机构均供电不足,可通过增加光伏装机量、逆变器数量和储能电池数量进行扩容。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明的有益效果在于,通过光伏电池发电为家用电器正常供电,并且还能为储能机构充电,在光伏发电不足以供给用户正常用电量需求时,可以接入储能机构,由储能机构释放电能,与光伏发电互补供电;若仍不能满足用电需求,则接入市电网的交流电,直接为用户供电,将光伏发电作为正常主供电,并以储能供电和市电网供电作为补充供电,并根据需求及时增容。将四者结合,实现模块化的光储一体供电。
作为本发明的进一步改进,步骤1的具体内容如下,
步骤1.1,控制器控制开关K1、K3、K4闭合,K2、K5、K6、K7、K8断开光电池发出的直流电经过DC/DC总控单元处理后通过均流器平均分配给每一个逆变器,再通过各个逆变器将直流电转化为交流电并在交流汇流排中汇流,经K4送至隔离变压器,经隔离变压器升压后经开关K3输出只交流母线排,进而连接到家用配电箱中为家用电器供电;
步骤1.2,光伏电能富余,且电池巡检仪检测到储能电池的电量未充满,则控制器控制开关K5以及未充满储能电池所对应的开关闭合,其余开关保持原状态。当储能电池充满电,则控制器控制该储能电池对应的储能开关断开;
步骤1.3,光伏电池发电量还有富余并经孤岛检测装置检测不存在孤岛效应,则控制器控制开关K8和K2闭合,其余开关保持原状态,将多余的电输出至市电网。
这样可以通过控制器智能控制开关的通断,进而实现光伏供电和充电。
作为本发明的进一步改进,步骤2的具体内容如下,
光伏电池发电量不足以供给家用电器,控制器则控制开关K6闭合,开关K5断开,按照储能电池电量的高低顺序依次将储能电池所对应的储能开关闭合,直到供电充足;
其中光伏电流互感器和光伏电压互感器采集光伏电池的输出电压U1和电流I1,送入MPU1处理,光伏跟踪拓扑器接收MPU1传输的U1和I1,开始追踪最大功率点Pm,并输出最大功率点下的光伏电压U2和电流I2;由于最大功率点处的电压值U2会随着环境和光照条件的变化而变化,所以U2和I2数值经采集由光伏跟踪拓扑器送入MPU2,储能电池的输出电压U3为了保持和U2同等级,由MPU2控制PWM调制器,通过调节脉冲高电平的占空比,经隔离驱动器后,调制可控稳压DC/DC转换器,实现动态调节可控稳压DC/DC转换器,将储能电池输出电压U3经转换得到电压U4与光伏输出的最大功率点电压U2一致并汇流,汇流后送入均流器。
这样可以通过储能电池作为补充,以满足用户的用电需求。
作为本发明的进一步改进,步骤3的具体内容如下,
步骤3.1,光伏电池和储能电池均不能提供足够的电能,则控制器控制开关K8和K2闭合,由市电网为交流母线排补充供电,从而为家用电器提供电能;
步骤3.2,电池巡检仪检测到储能电池未充满,且当地用电时段为谷时,则控制器控制开关K7闭合断开K6,并且每一个没有充满电的储能电池所对应的储能开关均闭合,由AC/DC转换器将市电网接入的交流电转化为直流电,为储能电池充电,在储能电池充满电后,则控制器控制该储能电池对应的储能开关断开。
这样可以在光伏发电和储能供电均不足时,接入市电网,不但可以为用户供电,还能继续为储能电池充电。
附图说明
图1为本发明中一体机的连接示意图。
图2为本发明中DC/DC总控单元连接示意图。
图3为本发明中控制流程图。
图4为本发明中逆变器的插拔接结构示意图。
图5为本发明中储能电池的插拔接结构示意图。
其中:1逆变器,2逆变插槽,3储能电池,4储能插槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明:
如图1-5所示一种模块化光储一体机,包括光伏直流输入接口,光伏直流输入接口经开关K1与DC/DC总控单元相连,DC/DC总控单元分别与储能机构和均流逆变机构相连,储能机构还与市电转换机构相连,市电转换机构与双向电表相连,双向电表经开关K2与交流母线排相连,交流母线排与家用配电箱连接,均流逆变机构与单向电表相连,单向电表与开关K3相连,开关K1、开关K2、开关K3、储能机构、均流逆变机构以及市电转换机构与控制器相连。
均流逆变机构包括均流器,均流器的输入端与DC/DC总控单元的输出端相连,均流器的输出端与若干可插接逆变器1的逆变插槽2的输入端相连,逆变插槽2的输出端与交流汇流排相连,交流汇流排经开关K4与隔离变压器相连,隔离变压器与单向电表相连,开关K4与控制连接。
储能机构包括若干储能电池3,储能电池3经储能开关与储能母线排相连,每个储能电池3均对应设置有一个储能开关,储能母线排经开关K5与DC/DC总控单元的输出端相连,储能母线排经开关K6与均流器的输入端相连,开关K5、开关K6以及储能开关均与控制器连接,储能电池3配套设置有电池巡检仪。
市电转换机构包括AC/DC转换器,AC/DC转换器的输入端经开关K7与双向电表相连,AC/DC转换器的输出端与储能母线排相连,开关K7与控制器连接;双向电表与市电接口之间设置有开关K8,开关K8经防孤岛装置与控制器相连。
DC/DC总控单元包括光伏处理器MPU1和储能处理器MPU2,光伏处理器MPU1与光伏电压互感器、光伏电流互感器以及光伏跟踪拓扑器相连,光伏电流互感器和光伏电压互感器设置在开关K1的输出端处,开关K1的输出端分别与充电DC/DC转换器以及均流器相连,充电DC/DC转换器晶开关K5与储能母线排相连;光伏跟踪拓扑器与储能处理器MPU2相连,储能处理器MPU2分别与储能电压互感器以及储能电流互感器相连,储能电压互感器以及储能电流互感器均与开关K6的输出端相连,开关K6与可控稳压DC/DC转换器相连,可控稳压DC/DC转换器与隔离驱动器相连,隔离驱动器与PWM调制器相连,PWM调制器与储能处理器MPU2相连,可控稳压DC/DC转换器的输出端与均流器相连。
如图1-5所示一种模块化光储一体机的控制方法,包括以下步骤:
步骤1,光伏电池发电为家用电器和储能机构供电。
步骤1.1,控制器控制开关K1、K3、K4闭合,K2、K5、K6、K7、K8断开光电池发出的直流电经过DC/DC总控单元处理后通过均流器平均分配给每一个逆变器1,再通过各个逆变器1将直流电转化为交流电并在交流汇流排中汇流,经K4送至隔离变压器,经隔离变压器升压后经开关K3输出只交流母线排,进而连接到家用配电箱中为家用电器供电。
步骤1.2,光伏电能富余,且电池巡检仪检测到储能电池3的电量未充满,则控制器控制开关K5以及未充满储能电池3所对应的开关闭合,其余开关保持原状态。当储能电池3充满电,则控制器控制该储能电池3对应的储能开关断开。
步骤1.3,光伏电池发电量还有富余并经孤岛检测装置检测不存在孤岛效应,则控制器控制开关K8和K2闭合,其余开关保持原状态,将多余的电输出至市电网。
步骤2,光伏电池发电量不足,储能机构补充供电;
光伏电池发电量不足以供给家用电器,控制器则控制开关K6闭合,开关K5断开,按照储能电池3电量的高低顺序依次将储能电池3所对应的储能开关闭合,直到供电充足。
其中光伏电流互感器和光伏电压互感器采集光伏电池的输出电压U1和电流I1,送入MPU1处理,光伏跟踪拓扑器接收MPU1传输的U1和I1,开始追踪最大功率点Pm,并输出最大功率点下的光伏电压U2和电流I2;由于最大功率点处的电压值U2会随着环境和光照条件的变化而变化,所以U2和I2数值经采集由光伏跟踪拓扑器送入MPU2,储能电池3的输出电压U3为了保持和U2同等级,由MPU2控制PWM调制器,通过调节脉冲高电平的占空比,经隔离驱动器后,调制可控稳压DC/DC转换器,实现动态调节可控稳压DC/DC转换器,将储能电池3输出电压U3经转换得到电压U4与光伏输出的最大功率点电压U2一致并汇流,汇流后送入均流器。
步骤3,光伏发电和储能机构均供电不足,则接入市电进行供电;
步骤3.1,光伏电池和储能电池3均不能提供足够的电能,则控制器控制开关K8和K2闭合,由市电网为交流母线排补充供电,从而为家用电器提供电能;
步骤3.2,电池巡检仪检测到储能电池3未充满,且当地用电时段为谷时,则控制器控制开关K7闭合断开K6,并且每一个没有充满电的储能电池3所对应的储能开关均闭合,由AC/DC转换器将市电网接入的交流电转化为直流电,为储能电池3充电,在储能电池3充满电后,则控制器控制该储能电池3对应的储能开关断开。
步骤4,光伏发电和储能机构均供电不足,可通过增加光伏装机量、逆变器1数量和储能电池3数量进行扩容。
本发明中,一体机包括三部分,进线部分、逆变储能控制部分以及配电出线部分。
进线部分为光伏直流输入,DC/DC总控单元(具有稳压、调压、防雷击、最大功率点追踪功能,输入端接开关K1进线)。
逆变储能控制部分包括:直流均流器(能将直流电均分给分路负载,即插入逆变插槽2内的逆变器1);直流逆变部分(逆变器1采用并联方式,模块化设计,随着光伏装机量而变化来选择插入的数量);储能控制部分:通过控制器和电池巡检仪,控制电池的充放电,根据储能电池3的储能情况,配合每一块储能电池3所应对的储能开关,能对单独储能电池3充电,避免出现电池水桶效应);AC/DC转换器,将接入的市电网的交流电转化为直流电并加载在直流母线排上,为每个储能电池3进行充电;其中逆变器1和储能电池3分别与逆变插槽2以及储能插槽4插接。
配电出线部分包括:交流母线排,用于承载光伏输出转化的交流电和市电网输出的交流电,分别通过开关K3和K2接通或断开,并最终将交流电分配到家用配电箱,为家用电器供电。
正常使用时,开关K1闭合,光伏电池与光伏直流输入接口连接,将光伏电池发出的直流电输入至DC/DC总控单元,通过DC/DC总控单元将转化为稳定的直流电压,过DC/DC总控单元有两路输出,其中一路为供电输出,将直流电输出至均流器中,通过均流器将直流电均匀分配给每一个插接在逆变插槽2内的逆变器1,通过逆变器1将直流电转化为交流电,最终全部在交流汇流排上汇流,开关K4闭合,汇流后的交流电通过隔离变压器的变压处理后,经用于计量光伏发电量的单向电表通过闭合的开关K3输出至交流母线排,从而将直流电加载在家用配电箱上,通过家用配电箱给用电电器供电。
而当电池巡检仪检测到储能电池3中存在储能不满的情况,则控制器会闭合开关K5以及储能不满的电池所对应的储能开关,使得DC/DC总控单元的另一路输出端将直流电通过开关K5输出至储能母线排,进而给需要充电的储能电池3进行充电。
光伏电池所发出的电能在满足用户的用电需求以及储能电池3充电的基础上还有富余,并且控制器检测到开关K8与市电网接口连接端有交流电,则开关K8和开关K2闭合,这样交流母线排上的交流电会通过双向电表反向将光伏发电转化的交流电输出至市电网,从而获取经济效益;而控制器检测到开关K8与市电网接口连接端无交流电,则表示市电网目前为停电状态,则不能闭合开关K8和K2,防止出现孤岛效应。
一旦出现光伏发电供电不足时,则开关K5断开,开关K6闭合,将储能电池3依据所储存的电能从多到少进行排序,依次从储能最多的电池所对应的储能开关开始闭合,直到满足用户端的用电量。由储能电池3反向放电,直流电通过开关K6与DC/DC总控单元输出的直流电一同输出至均流器,再通过逆变器1处理后汇流,由隔离变压器变压,最终输出至交流母线排,为家用电器供电。
其中,光伏电流互感器和光伏电压互感器采集光伏电池的输出电压U1和电流I1,送入MPU1处理,光伏跟踪拓扑器接收MPU1传输的U1和I1,开始追踪最大功率点Pm,并输出最大功率点下的光伏电压U2和电流I2;由于最大功率点处的电压值U2会随着环境和光照条件的变化而变化,所以U2和I2数值经采集由光伏跟踪拓扑器送入MPU2,储能电池的输出电压U3为了保持和U2同等级,由MPU2控制PWM调制器,通过调节脉冲高电平的占空比,经隔离驱动器后,调制可控稳压DC/DC转换器,达到动态调节可控稳压DC/DC转换器将储能电池输出电压U3经过转换后输出的电压U4与光伏输出的最大功率点电压U2保持一致的作用,最后的将时刻保持一直的电压U4和U2都输出至均流器,从而避免出现储能电池的电压与光伏电池输出不一致的情况。
当天黑之后,由于光伏电池输出的电压已经很小了,则MPU1接收到光伏输出电压很小的数据后,会直接切断开关K1,从而完全由储能电池供电,由于MPU2控制可控稳压DC/DC转换器持续输出恒定的直流电压给均流器。
当光伏发电供电及储能供电还是不足时,则可以直接断开开关K5、 K6闭合开关K2、 K8以及K7,直接切断光伏储能供电,改由市电网接入,进行市电供电,市电供电通过双向电表,一路直接加载在交流母线排上,为家用电器供电,另一路则通过AC/DC转换器转化为直流电,加载在储能母线排上,根据电池目前电量,将未充满的储能电池3对应的储能开关打开,从而为这些储能电池3进行充电。
同时如果为了提高光伏发电量和电池容量,可以增加装机容量,并在逆变插槽2内插入相匹配数量的逆变器1,在储能插槽4内增加插入储能电池3的数量,之后再继续进行光伏供电。
本发明能根据光伏装机量对本模块化配电箱进行灵活安装,逆变器1和储能电池3能按需进行扩/减容;能保证每台逆变器1能在运行,避免空载和超载的现象;能根据单一电池包的储能状态,控制充放电开关,避免水桶效;实现光伏储能模块化控制。
本发明不局限于上述实施例,在本公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种模块化光储一体机,其特征在于:包括光伏直流输入接口,光伏直流输入接口经开关K1与DC/DC总控单元相连,DC/DC总控单元分别与储能机构和均流逆变机构相连,储能机构还与市电转换机构相连,市电转换机构与双向电表相连,双向电表经开关K2与交流母线排相连,交流母线排与家用配电箱连接,均流逆变机构与单向电表相连,单向电表与开关K3相连,开关K1、开关K2、开关K3、储能机构、均流逆变机构以及市电转换机构与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种模块化光储一体机,其特征在于:均流逆变机构包括均流器,均流器的输入端与DC/DC总控单元的输出端相连,均流器的输出端与若干可插接逆变器的逆变插槽的输入端相连,逆变插槽的输出端与交流汇流排相连,交流汇流排经开关K4与隔离变压器相连,隔离变压器与单向电表相连,开关K4与控制连接。
3.根据权利要求2所述的一种模块化光储一体机,其特征在于,储能机构包括若干储能电池,储能电池经储能开关与储能母线排相连,每个储能电池均对应设置有一个储能开关,储能母线排经开关K5与DC/DC总控单元的输出端相连,储能母线排经开关K6DC/DC总控单元相连,DC/DC总控单元的输出端与均流器的输入端相连,开关K5、开关K6以及储能开关均与控制器连接,储能电池配套设置有电池巡检仪。
4.根据权利要求3所述的一种模块化光储一体机,其特征在于,市电转换机构包括AC/DC转换器,AC/DC转换器的输入端经开关K7与双向电表相连,AC/DC转换器的输出端与储能母线排相连,开关K7与控制器连接。
5.根据权利要求4所述的一种模块化光储一体机,其特征在于,双向电表与市电接口之间设置有开关K8,开关K8经防孤岛装置与控制器相连。
6.根据权利要求5所述的一种模块化光储一体机,其特征在于,DC/DC总控单元包括光伏处理器MPU1和储能处理器MPU2,光伏处理器MPU1与光伏电压互感器、光伏电流互感器以及光伏跟踪拓扑器相连,光伏电流互感器和光伏电压互感器设置在开关K1的输出端处,开关K1的输出端分别与充电DC/DC转换器以及均流器相连,充电DC/DC转换器晶开关K5与储能母线排相连;
光伏跟踪拓扑器与储能处理器MPU2相连,储能处理器MPU2分别与储能电压互感器以及储能电流互感器相连,储能电压互感器以及储能电流互感器均与开关K6的输出端相连,开关K6与可控稳压DC/DC转换器相连,可控稳压DC/DC转换器与隔离驱动器相连,隔离驱动器与PWM调制器相连,PWM调制器与储能处理器MPU2相连,可控稳压DC/DC转换器的输出端与均流器相连。
7.一种模块化光储一体机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,光伏电池发电为家用电器和储能机构供电;
步骤2,光伏电池发电量不足,储能机构补充供电;
步骤3,光伏发电和储能机构均供电不足,则接入市电进行供电;
步骤4,光伏发电和储能机构均供电不足,可通过增加光伏装机量、逆变器数量和储能电池数量进行扩容。
8.根据权利要求7所述的一种模块化光储一体机的控制方法,其特征在于,步骤1的具体内容如下,
步骤1.1,控制器控制开关K1、K3、K4闭合,K2、K5、K6、K7、K8断开光电池发出的直流电经过DC/DC总控单元处理后通过均流器平均分配给每一个逆变器,再通过各个逆变器将直流电转化为交流电并在交流汇流排中汇流,经K4送至隔离变压器,经隔离变压器升压后经开关K3输出只交流母线排,进而连接到家用配电箱中为家用电器供电;
步骤1.2,光伏电能富余,且电池巡检仪检测到储能电池的电量未充满,则控制器控制开关K5以及未充满储能电池所对应的开关闭合,其余开关保持原状态。当储能电池充满电,则控制器控制该储能电池对应的储能开关断开;
步骤1.3,光伏电池发电量还有富余并经孤岛检测装置检测不存在孤岛效应,则控制器控制开关K8和K2闭合,其余开关保持原状态,将多余的电输出至市电网。
9.根据权利要求8所述的一种模块化光储一体机的控制方法,其特征在于,步骤2的具体内容如下,
光伏电池发电量不足以供给家用电器,控制器则控制开关K6闭合,开关K5断开,按照储能电池电量的高低顺序依次将储能电池所对应的储能开关闭合,直到供电充足;
其中光伏电流互感器和光伏电压互感器采集光伏电池的输出电压U1和电流I1,送入MPU1处理,光伏跟踪拓扑器接收MPU1传输的U1和I1,开始追踪最大功率点Pm,并输出最大功率点下的光伏电压U2和电流I2;由于最大功率点处的电压值U2会随着环境和光照条件的变化而变化,所以U2和I2数值经采集由光伏跟踪拓扑器送入MPU2,储能电池的输出电压U3为了保持和U2同等级,由MPU2控制PWM调制器,通过调节脉冲高电平的占空比,经隔离驱动器后,调制可控稳压DC/DC转换器,实现动态调节可控稳压DC/DC转换器,将储能电池输出电压U3经转换得到电压U4与光伏输出的最大功率点电压U2一致并汇流,汇流后送入均流器。
10.根据权利要求9所述的一种模块化光储一体机的控制方法,其特征在于,步骤3的具体内容如下,
步骤3.1,光伏电池和储能电池均不能提供足够的电能,则控制器控制开关K8和K2闭合,由市电网为交流母线排补充供电,从而为家用电器提供电能;
步骤3.2,电池巡检仪检测到储能电池未充满,且当地用电时段为谷时,则控制器控制开关K7闭合断开K6,并且每一个没有充满电的储能电池所对应的储能开关均闭合,由AC/DC转换器将市电网接入的交流电转化为直流电,为储能电池充电,在储能电池充满电后,则控制器控制该储能电池对应的储能开关断开。
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CN202310005994.5A CN115842369A (zh) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | 一种模块化光储一体机及其控制方法 |
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Cited By (1)
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CN116154974A (zh) * | 2023-04-23 | 2023-05-23 | 杭州欣美成套电器制造有限公司 | 一种用于电气微电网的微电网监控系统 |
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2023
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