[發明專利]一種實現風力、太陽能與交流混合充電的控制系統

在審

• 申請號: 201710166043.0
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106655456A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 吳國勇;李光;吳國軍
• 申請（專利權）人: 深圳市拓革科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市徽正知識產權代理有限公司44405
• 代理人: 李想

技術領域

本發明涉及發電技術領域，尤其一種實現風力、太陽能與交流混合充電的控制系統。

背景技術

目前此類混合式充電系統的實現一般使用獨立的風力、太陽能與交流充電器，再藉由一中央控制單元將其整合，此方式以電池充電狀況為基準來決定工作模式，缺點為無法充份利用再生能源及考慮電池的三階段充電，例如在電池過電流充電下若未降低風力或太陽能發電量將導致電池損毀，即使為避免電池損毀，以停止風力或太陽能發電的方式而非以降低發電的方式來降低充電電流，未充份利用再生能源發電，將導致所需裝置的再生能源容量較需求更大。其次電池在充電電流與電壓無法依循一般三階段充電方式下，充電容量將降低，電池壽命亦易于減短。

因此，對于上述問題有必要提出一種實現風力、太陽能與交流混合充電的控制系統。

發明內容

本發明目的是克服了現有技術中的不足，提供了一種實現風力、太陽能與交流混合充電的控制系統。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現：

一種實現風力、太陽能與交流混合充電的控制系統，包括光伏模塊、太陽能充電器功率電路、充電器功率電路、風力發電機、二極管整流子、風力發電充電器、太陽能控制器、風力發電控制器、電池充電控制器、功率平衡控制器和AC充電控制器，所述太陽能控制器內設置有MPPT控制器1，所述MPPT控制器1利用光伏模塊的電壓及電流計算光伏模塊在最大功率點的電壓命令，所述電壓控制器1再利用此命令與光伏模塊的電壓比較并經過調整后得到PWM 1的控制電壓，所述PWM 1再利用此控制電壓得到太陽能充電器功率電路的開關切換信號；

所述風力發電控制器內設置有MPPT控制器2，所述MPPT控制器2利用風力發電機經過二極管整流子的電壓及電流計算風力發電機在最大功率點的電壓命令，電壓控制器2再利用此命令與風力發電機的電壓比較并經過調整后得到PWM 2的控制電壓， PWM 2再利用此控制電壓得到風力發電充電器功率電路的開關切換信號。

優選地，所述電池充電控制器包括充電電壓控制器和充電電流控制器，所述充電電壓控制器利用充電電壓命令與電池電壓經由比例積分控制器1調整及一限制器1后得到充電電流命令，電池電壓尚未充電達到設定電壓時，此限制器1用以設定最大的充電電流；電池電壓接近設定電壓時控制器開始進入線性區使充電電流減小，將達到電池維持在所設定的電壓且使充電電流僅提供電池本身的損耗。

優選地，所述電池充電控制器的內回路為充電電流控制器，其反饋電池電流與電壓回路產生的電流命令相比較后經過PI 2控制器得到一送入功率平衡控制器的控制信號V_M。

優選地，所述控制信號V_M分為兩路，其中一路經由負值限制器產生AC充電器電路的PWM的控制電壓(v_cona)，另一路經由一正值限制器得到一信號V_L，V_L再經由一限制器2得到信號V_L1，而V_L與V_L1的差值則得到信號V_L2，V_L1與太陽能控制器的MPPT控制器1所產生的電壓命令相加后得到電壓控制器1的電壓命令(V_p^*)，而V_L2與風力發電控制器的MPPT控制器2所產生的電壓命令相加后得到電壓控制器2的電壓命令(V_g^*)。

優選地，進一步包括AC充電控制器，所述AC充電控制器利用控制信號v_cona產生PWM 3的觸發信號G3，PWM 3并經由一AC充電使能控制器利用電池電壓決定PWM 3是否動作，AC充電使能控制器為一遲滯比較器，當電池電壓低于一默認值(V_bL)時才啟動PWM 3對電池充電，當電池電壓被充到高于一默認值(V_bH)時便關閉PWM 3停止對電池充電。