[發(fā)明專利]直流光伏儲能系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611235447.2
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108258810A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊榮春;孫嘉品;尹韶文
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J3/38;H02J7/35
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏發(fā)電模塊、光伏逆變模塊、功率獲取模塊和儲能模塊，其中，

所述光伏發(fā)電模塊，用于對太陽能進行轉(zhuǎn)化以輸出直流電；

所述光伏逆變模塊的直流側(cè)分別連接所述光伏發(fā)電模塊和所述儲能模塊，所述光伏逆變模塊的交流側(cè)連接電網(wǎng)，所述光伏逆變模塊用于將所述光伏發(fā)電模塊和/或所述儲能模塊輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電以提供給所述電網(wǎng)；

所述功率獲取模塊，用于獲取所述光伏逆變模塊的功率；

所述儲能模塊包括多個DC-DC變換器、儲能電池和控制單元，其中，每個所述DC-DC變換器的第一直流端連接到所述光伏發(fā)電模塊的輸出端與所述光伏逆變模塊的直流側(cè)之間，每個所述DC-DC變換器的第二直流端與所述儲能電池相連，所述光伏發(fā)電模塊輸出的直流電通過每個所述DC-DC變換器進行變換以給所述儲能電池充電，所述儲能電池通過每個所述DC-DC變換器進行變換以向所述光伏逆變模塊進行放電，所述控制單元與所述功率獲取模塊相連，所述控制單元用于獲取所述儲能電池的SOC和所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓，并根據(jù)所述光伏逆變模塊的功率、所述儲能電池的SOC和所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓對所述儲能模塊進行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏逆變模塊包括多個MPPT單元時，每個所述MPPT單元與所述光伏發(fā)電模塊一一對應(yīng)連接，每個所述DC-DC變換器的第一直流端對應(yīng)連接在所述光伏發(fā)電模塊與一個所述MPPT單元之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏逆變模塊包括多個MPPT單元時，所述功率獲取模塊獲取每個所述MPPT單元的功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元用于：

在所述儲能電池的SOC小于第一預(yù)設(shè)荷電值、所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓大于第一啟動電壓限值、且所述光伏逆變模塊的功率大于第一啟動功率限值時，如果持續(xù)第一預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊正常運行；

在所述儲能電池的SOC大于第二預(yù)設(shè)荷電值、所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓大于第一啟動電壓限值、且所述光伏逆變模塊的功率大于第一啟動功率限值時，如果持續(xù)第二預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊正常運行；

在所述儲能電池的SOC小于第一預(yù)設(shè)反充限值、且所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓大于第一啟動電壓限值時，如果持續(xù)第三預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊以保護性充電模式運行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元進一步用于：

在所述儲能模塊充電運行、所述儲能電池的SOC大于等于第一預(yù)設(shè)高荷電限值、且所述光伏逆變模塊停止運行時，如果持續(xù)第四預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊停止運行；

在所述儲能模塊放電運行、且所述儲能電池的SOC大于第一預(yù)設(shè)反充限值且小于第一預(yù)設(shè)低荷電限值，或者所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓小于第一運行電壓限值時，如果持續(xù)第五預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊停止運行；

在所述儲能模塊以保護性充電模式運行、且所述儲能電池的SOC大于所述第一預(yù)設(shè)低荷電限值，或者所述光伏發(fā)電模塊的輸出電壓小于第一運行電壓限值時，如果持續(xù)第六預(yù)設(shè)時間，則控制所述儲能模塊停止運行；

在所述DC-DC變換器的高壓側(cè)與低壓側(cè)的電壓差低于預(yù)設(shè)差值時，控制所述儲能模塊停止運行。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元用于根據(jù)所述光伏逆變模塊的額定功率和所述功率獲取模塊獲取的所述光伏逆變模塊的MPPT單元的功率計算每個所述DC-DC變換器的功率，其中，所述光伏逆變模塊的額定功率根據(jù)所述電網(wǎng)的功率限值進行調(diào)整。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流光伏儲能系統(tǒng)，其特征在于，在所述儲能電池放電時，所述控制單元控制每個所述DC-DC變換器的功率小于等于所述DC-DC變換器的最低允許放電功率和所述儲能電池的最低允許放電功率，在所述儲能電池充電時，所述控制單元控制每個所述DC-DC變換器的功率小于等于所述DC-DC變換器的最低允許充電功率和所述儲能電池的最低允許充電功率。