[發明專利]一種防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統

有效

• 申請號: 201810001907.8
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108054826B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 徐自強;伍青;吳孟強;楊娟;陳治;武進;廖家軒;鞏峰;張震華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統，包括太陽能光伏電板(1)、單向直流變流器(2)、公共直流母線(3)、蓄電池(4)、蓄電池開關(5)、防沖擊電流模塊(6)、雙向直流變流器(7)、負載開關控制模塊(8)、直流負載(9)和主控模塊(10)；所述防沖擊電流模塊(6)位于蓄電池開關(5)和雙向直流變流器(7)之間；所述防沖擊電流模塊(6)包括第一開關(K1)、第二開關(K2)、第三開關(K3)、第四開關(K4)、第一電阻R7、第二電阻R8和第三電阻R9，所述第一開關(K1)與第二電阻R8、第二開關(K2)，第一電阻R7、第三電阻R9，第三開關(K3)、第三電阻R9，第四開關(K4)并聯；所述主控模塊包括中心控制單元、蓄電池開關控制單元、負載開關控制單元、防沖擊電流控制單元、PWM產生單元、數據采集單元和AD轉化單元；

所述主控模塊通過數據采集單元采集太陽能光伏電板輸出的電壓電流信號、公共直流母線上的電壓電流信號和蓄電池兩端的電壓電流信號，然后經過AD轉化單元，將模擬信號轉化為數字信號，并傳輸到中心控制單元；中心控制單元根據接收到的信號判斷系統的工作模式是否有變化：當系統的工作模塊沒有發生變化時，中心控制單元控制防沖擊電流控制單元，使第一開關閉合，第二開關、第三開關和第四開關均斷開；當系統的工作模式發生變化時，中心控制單元控制防沖擊電流控制單元，使第一開關斷開，此時相當于電路中串聯阻值為R7+R9的電阻；然后使第三開關閉合，此時相當于電路中串聯阻值為R9的電阻；然后斷開第三開關，閉合第二開關，此時電路中串聯阻值為(R7+R9)//R8的電阻；最后，斷開第二開關，閉合第四開關；當第四開關(K4)閉合后，第一開關(K1)又重新閉合，同時第二開關(K2)、第三開關(K3)和第四開關(K4)斷開，整個系統又恢復到最初狀態；

所述主控模塊中的防沖擊電流控制單元包括第一控制單元和第二控制單元，第一控制單元控制第一開關(K1)的關斷，第二控制單元通過三個延時器分別控制第二開關(K2)、第三開關(K3)和第四開關(K4)的關斷時間，當系統的工作模式發生變化產生沖擊電流時，第二控制單元控制接入系統中的阻值不斷減小，以防止一次和二次沖擊電流。

2.根據權利要求1所述的防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統，其特征在于，所述中心控制單元根據接收到的信號判斷系統的工作模式，PWM產生單元分別控制單向直流變流器和雙向直流變流器，使他們工作在升壓、降壓或者停止模式。

3.根據權利要求1所述的防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統，其特征在于，所述中心控制單元根據接收到的信號判斷系統的工作模式，通過蓄電池開關控制單元控制蓄電池開關的關斷，通過負載開關控制單元控制負載開關的關斷。

4.根據權利要求1或2或3所述的防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統，其特征在于，所述工作模式包括：(1)太陽能光伏電板的輸出功率小于負載功率，蓄電池電壓高于過放電壓時，太陽能光伏電板工作在MPPT，蓄電池恒壓放電；(2)太陽能光伏電板的輸出功率大于負載功率，蓄電池電壓小于過充電壓時，太陽能光伏電板工作在MPPT，蓄電池恒壓充電；(3)太陽能光伏電板的功率大于負載功率，蓄電池充滿時，斷開蓄電池開關，蓄電池停止充電，增加直流負載，若負載調節失效，則光伏工作在恒壓模式；(4)太陽能光伏電板的輸出功率為零，蓄電池的電壓高于過放電壓時，蓄電池限流放電；(5)太陽能光伏電板的輸出功率為零，蓄電池電壓低于過放電壓時，該光儲系統停止工作；(6)太陽能光伏電板的輸出功率遠小于負載功率時，太陽能光伏電板工作在MPPT，負載開關全部斷開，蓄電池進行MPPT充電；(7)太陽能光伏電板的輸出功率遠大于負載功率，蓄電池的充電電流達到上限電流時，蓄電池限流充電，增加直流負載，若負載調節失效，則光伏就工作在恒壓模式；(8)太陽能光伏電板的輸出功率小于負載功率，蓄電池放電電流已達到上限時，蓄電池限流放電，太陽能光伏電板工作在MPPT，減小負載，如負載調節失效，再切斷所有負載。