[發明專利]充放電控制器及光伏充放電系統

在審

• 申請號: 201510713979.1
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN106655443A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 孫本新;馮仁劍
• 申請（專利權）人: 北京匯能精電科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司11444
• 代理人: 王剛,龔敏

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，尤其涉及一種充放電控制器及光伏充放電系統。

背景技術

光伏充放電系統是由光伏電池、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜及太陽跟蹤控制系統等設備組成。其中充放電控制器是能自動防止蓄電池過充電和過放電的設備，是整個光伏充放電系統中的關鍵部件。在光伏充放電系統中，因為光伏電池的輸出特性不穩定，受外界環境如氣候、光照強度及溫度等因素的影響，因此對于蓄電池的充放電管理要比在其他場合復雜。另外，光伏充放電系統所連接的負載功率也會隨時發生變化，導致蓄電池的電壓管理容易出現漏洞。因此，為盡可能地使光伏電池的能量利用率最大化，同時，還需要實現恒流或恒壓放電輸出，為負載提供穩定的工作環境，設計一種高效率的充放電控制器對光伏充放電系統顯得尤為重要。

現有技術中的充放電控制器包括兩個獨立的充電電路和放電電路。充電電路多采用脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)控制，用不同占空比的PWM信號控制場效應晶體管的導通和關斷，實現了對蓄電池的充電，或采用降壓Buck電路形成的直流/直流(DC/DC)變換電路對蓄電池充電。在需要對負載進行供電時，蓄電池通過一個獨立的放電電路對負載供電。例如，負載要求具有恒流輸出且工作電壓高于蓄電池電壓的發光二極管(LED)照明設備，則放電電路是由Boost升壓電路形成的直流/直流(DC/DC)變換電路。在實際應用中，LED作為新型的高效節能型照明設備，廣泛應用于城市公路的路燈照明領域。以光伏發電作為電力的主要來源，以蓄電池作為電力的儲存裝置是當前太陽能LED路燈的主要形式。

在采用LED燈作為路燈照明的情況下，充放電控制系統白天通過太陽能對蓄電池充電，晚上蓄電池放電為LED燈供電，充放電是在不同的時間段時 間的。如果采用獨立的充放電控制電路結構，則會使充放電控制器體積大，不便于在生產生活中廣泛安裝使用。

發明內容

本發明提供一種使充電電路和放電電路共用充放電控制電路的充放電控制器及光伏充放電系統，以克服現有技術中的充放電控制器器體積大、不便于在生產生活中廣泛安裝使用的技術問題。

本發明提供一種充放電控制器，包括充放電控制電路、充電截止開關和負載開關；

所述充電截止開關設置在所述充放電控制電路的充電入口端與光伏電池之間的充電電路上；所述負載開關設置在所述充放電控制電路的放電端與負載之間的放電電路上；所述充放電控制電路的充電出口端還與蓄電池連接；

所述充放電控制電路，用于在所述充電截止開關斷開、所述負載開關連接時，控制所述光伏電池對所述蓄電池進行充電；還用于在所述充電截止開關連接、所述負載開關斷開時，控制所述蓄電池對所述負載進行放電。

進一步地，所述充放電控制器還包括防反開關，所述防反開關設置在所述充電截止開關與所述光伏電池之間。

進一步地，所述充放電控制電路包括:電容、電感、第一場效應晶體管、第二場效應晶體管和二極管；

所述第一場效應晶體管的柵極用于接收第一控制信號，源極與所述第二場效應晶體管的漏極連接，使得所述第一場效應晶體管與所述第二場效應晶體管串接在一起；所述電容的正極與所述第一場效應晶體管的漏極連接，所述電容的負極與所述第二場效應晶體管的源極連接，以使得所述電容與所述第一場效應晶體管與所述第二場效應晶體管所形成的串接電路并聯；所述二極管的陰極與所述第二場效應晶體管的漏極連接，所述二極管的陽極與所述第二場效應晶體管的源極連接，以使得所述二極管與所述第二場效應晶體管并聯；所述電感的一端與所述第二場效應晶體管的漏極連接，所述電感的另一端與所述蓄電池的正極連接，所述第二場效應晶體管的源極與所述蓄電池的負極連接，所述第二場效應晶體管的源極接地，所述第二場效應晶體管的柵極用于接收第二控制信號。

進一步地，所述防反開關采用第三場效應晶體管實現。

進一步地，所述充電截止開關為第四場效應晶體管實現。

進一步地，所述負載開關為第五場效應晶體管實現。

進一步地，所述第三場效應晶體管的柵極用于接收第三控制信號，所述第三場效應晶體管的漏極連接所述光伏電池，所述第三場效應晶體管的源極連接所述第四場效應晶體管的源極，所述第四場效應晶體管的漏極連接所述電容的正極，所述第四場效應晶體管的柵極用于接收第四控制信號。