[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

一種防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統，屬于分布式離網的太陽能?蓄電池一體化的發電供電技術領域。通過在蓄電池開關和雙向直流變流器之間加入防沖擊電流模塊，當系統的工作模式發生變化而產生沖擊電流時，通過調節防沖擊電流模塊中4個開關(K1、K2、K3、K4)的關斷，使接入系統中的電阻值發生變化，這樣不僅可以防止一次沖擊電流，還可以防止二次沖擊電流，使電流平緩恢復到正常值，有效減小沖擊電流對系統的影響。同時，防沖擊電流模塊中采用三級限流電阻的方式，4個開關快速切換將限流電阻降為零，極大地減少了加入的電阻引起的功率損失。

技術領域

本發明屬于分布式離網的太陽能-蓄電池一體化的發電供電技術領域，具體涉及一種具有防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統。

背景技術

近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對環境問題越來越重視。太陽能作為一種清潔環保的能源，具有豐富的來源，是近年來能源研究的熱點。

然而，太陽能發電很大程度上與天氣有關，不同的光照強度、不同的溫度都會對發電效果產生一定的影響，進而導致太陽能發電輸出不穩定。為了使電能輸出比較平滑，可在太陽能發電系統中加入儲能裝置，當光伏電池的輸出存在波動時，則通過蓄電池的充放電來穩定系統的輸出電能，同時還可以將多余的電量儲存起來，在某種程度上起到減少棄光限電的作用。但是蓄電池等儲能裝置價格較高，這在很大程度上就決定了光儲系統的成本，因此，蓄電池等儲能裝置的使用壽命對系統來說至關重要。另外，加入蓄電池等儲能裝置的光伏系統還需要考慮以下兩方面：一是能量的優化管理，盡可能的減少太陽能資源的浪費；二是維持系統能量輸出的穩定，減少能量的波動，為系統并網提供良好的技術前提。

目前，光儲系統受到越來越多研究者的重視，其中，如何優化光儲系統、減少光儲系統的成本、提高光儲系統的效率成為關注的主要問題。中國專利CN106816949A公開了一種12V蓄電池光伏市電互補充放電維護裝置，主要是通過自動檢測蓄電池的狀態，并進行自動充放電和關斷控制、以及關斷恢復控制。中國專利CN106887865A公開了一種有效延長光伏發電配套蓄電池壽命的智能控制系統，主要是通過檢測不同的工作狀態，實現太陽能電源的即充即用、充電和用電可同時進行，減少了市電和蓄電池的消耗，延長了使用壽命。上述方法均是從蓄電池充放電的控制上來對蓄電池進行維護，以解決電池出現過沖過放的問題。但是，均沒有提出由于光伏系統的不穩定性、系統不同工作狀態的突變所引起的沖擊電流對系統和電池的損害的解決方案。

發明內容

本發明針對背景技術提出的光儲系統中工作狀態突變所帶來的沖擊電流的問題，提出了一種防沖擊電流蓄電池保護的光儲系統。本發明光儲系統的結構簡單，添加的防沖擊電流模塊的成本和功耗均很小，可滿足實際應用需求；同時，該光儲系統還考慮了多種不同狀態的工作模式，有利于提高系統的能源利用效率。

本發明的技術方案如下：

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，所述第二電阻R8與第二開關K2串聯，第一電阻R7和第三電阻R9串聯，第三開關K3與第三電阻R9串聯，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(脈沖寬度調制)產生單元、數據采集單元和AD轉化單元。