[實用新型]一種光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921470230.9
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN211151563U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅中良;羅思欣;黃劍鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州學(xué)院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 鄧佳

本實用新型提供一種光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制器，包括充電輸出模塊、電流采樣模塊、過電壓控制模塊、電壓采樣模塊、涓流輸出模塊和顯示模塊。本實用新型采用的三階段充電法的充電過程分別是大電流恒流充電、過電壓恒壓充電和過電壓恒壓浮充充電。三階段充電方法能解決恒流充電和恒壓充電存在的問題，減少蓄電池的充電時間，并能夠把蓄電池的電量完全充滿，在充滿電的同時進(jìn)行涓流充電，以小電流給蓄電池充電，補(bǔ)償蓄電池自身的自放電，將蓄電池保持在最佳狀態(tài)。通過蓄電池電壓的檢測和電流閉環(huán)結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)控制三種模式的切換，同時還有溫度補(bǔ)償功能，使蓄電池能在較寬的溫度范圍下充電，在保證蓄電池充電速度的同時減少對蓄電池的損耗，延長其使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光伏系統(tǒng)蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制器。

背景技術(shù)

太陽能板利用光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能加以利用或儲存。太陽能應(yīng)用的趨勢是成立一個獨(dú)立光伏系統(tǒng)。獨(dú)立光伏系統(tǒng)不與電網(wǎng)連接，所以需要在白天將多余的電量存儲在蓄電池中，當(dāng)夜晚太陽能板無法提供電能時，利用蓄電池釋放電能提供給設(shè)備。蓄電池是一種利用電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化從而實現(xiàn)儲能功能的裝置。而蓄電池作為獨(dú)立光伏系統(tǒng)中重要的一環(huán)，蓄電池的使用壽命可以等同于獨(dú)立光伏系統(tǒng)的使用壽命。蓄電池使用簡單，但其充電控制相對復(fù)雜，因為充電控制方法的優(yōu)劣直接決定了蓄電池的使用壽命，充電控制方法不當(dāng)將對蓄電池造成損耗。

蓄電池不能與太陽能板直接連接進(jìn)行充電，因為太陽能板存在不穩(wěn)定性，波動的電壓會給蓄電池帶來過電壓或欠壓的情況，容易對蓄電池造成損傷。所以在利用太陽能板給蓄電池充電時需要連接上一個充電控制器，而在光伏系統(tǒng)中蓄電池面臨不斷的充放電的情形，充電方法的好壞很大程度上的決定了蓄電池的使用壽命。

目前蓄電池的充電方法除了最簡單的直接連接太陽能板和蓄電池的直接充電法以外，還有恒流充電法和恒壓充電法。以下對這兩種常見充電控制方法進(jìn)行介紹。

(1)恒流充電法：從充電開始到結(jié)束都用一個恒定的電流對蓄電池充電的方法稱為恒流充電法，控制器在其中的作用是控制充電電流恒定不變。這種方法一般是利用小電流進(jìn)行長時間充電，優(yōu)點(diǎn)是充電前期能讓蓄電池迅速得到恢復(fù)，但隨著充電時間的增加，充電電壓逐漸變大，后期充電電壓過大，容易對蓄電池造成危害。恒流充電法有著前期充電時間短，后期充電時間長，整體的充電時間長且后期還存在能耗大，效率低下等缺點(diǎn)，不適合對蓄電池進(jìn)行充電。

(2)恒壓充電法：從充電開始到結(jié)束都用一個恒定的電壓對蓄電池充電的方法稱為恒流充電法，而控制器在其中的作用就是控制充電電壓恒定不變。根據(jù)恒壓充電特性可知，恒壓充電在前期與后期都有著快速的充電速度，如果電壓調(diào)節(jié)得當(dāng)，可以在4-5個小時內(nèi)完成對蓄電池的充電，有著充電時間短，能耗小的優(yōu)點(diǎn)。但充電初期電流太大，容易對蓄電池造成不可逆的損傷，后隨著充電的進(jìn)行，電流逐漸減小。但后期充電電流太小，無法達(dá)到完全充電的效果。

目前光伏系統(tǒng)蓄電池充電的主流方案是恒壓限流充電器和恒流限壓充電器。恒壓限流充電器的優(yōu)點(diǎn)是充電速度快，能耗少，但充電初期電壓過大，容易對蓄電池造成損傷，而后期充電電流小，無法實現(xiàn)蓄電池的完全充滿。而流限壓充電器在充電初期能快速的補(bǔ)充蓄電池的電量，但整體充電時間長，且后期充電電流過大，容易損壞蓄電池。

因此，現(xiàn)有的光伏系統(tǒng)蓄電池充電器及充電控制方法不能保證蓄電池充電速度的同時又減少對蓄電池的損耗，影響蓄電池的使用壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種光伏系統(tǒng)蓄電池充電控制器，解決了在保證蓄電池充電速度的同時又減少對蓄電池的損耗，延長蓄電池的使用壽命的技術(shù)問題。

本實用新型為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：