[發(fā)明專利]太陽能輔助充電系統(tǒng)和控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710780286.3
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107979125A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志福
• 申請（專利權(quán)）人: 北京漢能光伏投資有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能輔助充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能應(yīng)用技術(shù)其中有兩個方面：一、作為主動力；二、用作輔助能源。地面上太陽輻射功率至多1kW/m²，以目前光電轉(zhuǎn)化效率計算，全部用太陽能作為主動力，需要幾米至幾十米甚至幾百平方米的接收面積，在有限的空間顯然難以達(dá)到。所以，目前太陽能配合蓄電池用作輔助能源是常用的應(yīng)用模式之一。

動力蓄電池電壓一般都較高，達(dá)到幾百伏，而太陽能組件在有限的空間內(nèi)應(yīng)用時，其功率有限，電壓一般為幾十伏，如果直接將太陽能發(fā)電升壓后給蓄電池充電，損失較大，太陽能利用率很低，所以，目前太陽能發(fā)電在有限的空間內(nèi)應(yīng)用時常用來為低壓輔助蓄電池和低壓電器供電。

由于目前的低壓輔助蓄電池與高壓動力電池直接通過DC/DC轉(zhuǎn)換器連接，中間并無電氣控制元件，只要DC/DC轉(zhuǎn)換器啟動后，就一直處于工作狀態(tài)。所以在有光照且DC/DC轉(zhuǎn)換器啟動后，高壓動力電池和太陽能會同時給低壓輔助蓄電池進(jìn)行充電，存在競爭關(guān)系，且高壓動力電池充電能力強，低壓輔助蓄電池短時間達(dá)到電量飽和狀態(tài)，太陽能只提供少部分的能量便轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)，太陽能利用率很低，從而浪費了大量的太陽能發(fā)電電能。例如：在電動汽車上應(yīng)用太陽能電池組件時就存在上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種提高太陽能組件利用率的太陽能輔助充電系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明太陽能輔助充電系統(tǒng)，包括主動力電池組、太陽能光伏發(fā)電組件和輔助電池組；所述輔助電池組與所述太陽能光伏發(fā)電組件電連接；所述主動力電池組通過DC/DC轉(zhuǎn)換器與所述輔助電池組電連接；其特征在于：

所述輔助充電系統(tǒng)還包括用于控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器與所述輔助電池組接通/斷開的開關(guān)、用于檢測所述輔助電池組電壓的檢測模塊、用于依據(jù)輔助電池組電壓控制所述開關(guān)通/斷的控制模塊；

所述開關(guān)與所述DC/DC控制器和輔助電池組串聯(lián)，所述檢測模塊與所述輔助電池組電連接，所述檢測模塊與所述控制模塊通訊連接。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)為繼電器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出端通過繼電器與所述輔助電池組電連接；所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端電極與所述繼電器的COM口電連接，所述輔助電池組對應(yīng)的電極與所述繼電器的常開觸點電連接。

當(dāng)輔助電池組的電壓低于預(yù)定電壓時，控制模塊控制繼電器閉合，主動力電池組為所述輔助電池組充電，當(dāng)輔助電池組的電壓超過預(yù)定電壓時，控制模塊控制繼電器打開，停止對輔助電池組的充電。而太陽能光伏組件始終與輔助電池組電連接，始終保持太陽能光伏組件對輔助電池組的充電。最好的選擇是斷開主動力電池組充電的預(yù)定電壓低于輔助電池組充滿電時的開路電壓，這樣，即使主動力電池組對輔助電池組充電完畢，也能夠使太陽能電池組件為輔助電池組提供涓流充電，使輔助電池組保持浮充狀態(tài)，有利于延長輔助電池組的使用壽命。另外，采用上述的方式，還能夠在主動力電池組為輔助電池組充電完畢后仍然能夠利用光伏發(fā)電組件轉(zhuǎn)化的電能，提高光伏發(fā)電組件的利用率。

進(jìn)一步地，主動力電池組、輔助電池組以及太陽能光伏發(fā)電組件的電極與低壓負(fù)載對應(yīng)的電極電連接。

采用這種電連接方式，在充電狀態(tài)下，低壓負(fù)載與輔助電池組處于并聯(lián)狀態(tài)，此時由太陽能光伏組件或主動力電池組供電，由于輔助電池組的電勢較高，因此，太陽能光伏組件或者主動力電池組會優(yōu)先給低壓負(fù)載供電，這樣，減少了電能的轉(zhuǎn)換過程，也就減少了轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗，從而能夠提高電能的利用率。

進(jìn)一步地，還包括計時裝置，所述控制模塊控制所述計時裝置，所述計時裝置的輸出端與所述控制模塊通訊連接；

當(dāng)所述輔助電池組的電壓低于預(yù)定電壓閾值下限時，所述控制模塊控制所述計時裝置開始計時，經(jīng)過預(yù)定時間后，所述計時裝置向控制裝置發(fā)送計時結(jié)束信號。

當(dāng)輔助電池組的電壓低于預(yù)定電壓時，計時裝置開始計時，當(dāng)計時結(jié)束后，再次檢測輔助電池組的電壓，如果輔助電池組的電壓仍低于預(yù)定電壓，控制裝置控制繼電器閉合，開始使用主動力電池組為輔助電池組充電。這樣，在輔助電池組低于預(yù)定電壓時，如果陽光充足，能夠使光伏發(fā)電組件轉(zhuǎn)化的電能充分使用，如果光照不足或者光伏發(fā)電組件轉(zhuǎn)化的能量不足，在一定時間后，仍未將輔助電池組的電壓充至預(yù)定電壓，就需要采用主動力電池組為輔助電池組充電。

進(jìn)一步地，還包括顯示裝置，所述顯示裝置的輸入端與所述控制裝置的顯示端口通訊連接；所述控制裝置控制所述顯示裝置顯示所述輔助電池組電壓。