[發明專利]一種蓄電池組模塊化光伏充電控制系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201110236998.1
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102290844A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 吳銀鋒;劉新德;馮仁劍;于寧;萬江文
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明屬于太陽能發電領域，涉及一種蓄電池組模塊化光伏充電控制系統及其控制方法。

背景技術

在能源危機和環境污染日益嚴重的今天，光伏發電技術具有巨大的發展潛力，設計功能良好的光伏發電系統是各國積極研究的重點。在光伏發電系統中，蓄電池時最常用的儲能裝置。好的光伏發電系統不僅能提高充電效率，而且能夠延長蓄電池的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是為了提出一種蓄電池組模塊化光伏充電控制系統及其控制方法，該系統和方法能夠提高蓄電池的充電效率，并且保護蓄電池，延長蓄電池的使用壽命。

一種蓄電池組模塊化光伏充電控制系統，包括N個充電控制模塊、N個太陽能陣列、蓄電池組和管理模塊；

管理模塊、N個充電控制模塊之間依次通過CAN總線連接，通過CAN總線進行信息交互，每個太陽能陣列分別對應連接一個充電控制模塊，每個充電控制模塊均連接蓄電池組。

一種蓄電池組模塊化光伏充電控制方法，具體實施方案為：

a、充電控制模塊定時向管理模塊發送自身的充電狀態信息，管理模塊記錄每個充電控制模塊的充電狀態信息；

b、管理模塊根據采樣得到的蓄電池組電壓設定充電目標電壓，具體為：

當蓄電池組電壓發生低于低壓斷開電壓情況時，設定充電目標為均衡電壓，進入均衡充電階段；

否則，當蓄電池組電壓發生低于提升恢復電壓情況時，設定充電目標為提升電壓，進入提升充電階段；

否則，設定充電目標電壓為浮充電壓，進入浮充充電階段；

c、當蓄電池組電壓未達到充電目標電壓時，管理模塊間隔特定時間間隔發送命令，使一個不在進行充電的充電控制模塊打開充電開關開始充電，直到蓄電池組電壓達到充電目標電壓的95％或所有的充電控制模塊全部在進行充電；

d、當蓄電池組電壓達到充電目標電壓的95％后，管理模塊定周期發送命令調節一個充電控制模塊充電開關在一個周期內的充電占空比，使得蓄電池組電壓維持在目標電壓。

本發明的優點在于：

(1)通過增減充電控制模塊的數目，本發明能夠適應不同容量的蓄電池組，既可作為大型太陽能電站的控制系統，又可以應用于小型的光伏發電系統；

(2)在獨立光伏發電系統中，當蓄電池組充滿時，浮充充電一是可以防止蓄電池自放電，二是可以增加充電深度；當蓄電池組發生過放時，適當的均衡充電可以攪動電解質，引起蓄電池電極的去極化反應，從而使蓄電池工作在最佳狀態，有效延長其使用壽命；

(3)本發明通過管理模塊實時監測蓄電池電壓，動態調整充電模塊的充電狀態及充電占空比，提高了充電效率，并且維持了蓄電池組電壓的平穩，防止蓄電池組過充電或過放電，有效的保護了蓄電池組。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的管理模塊的結構示意圖；

圖3是本發明的充電控制模塊的結構示意圖。

圖中：

1-充電控制模塊????2-太陽能陣列???????3-蓄電池組????4-管理模塊

5-CAN總線

101-采樣單元A?????102-CAN通訊單元A???103-充電控制單元A

401-采樣單元??????402-CAN通訊單元????403-充電管理單元

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明是一種蓄電池組模塊化光伏充電控制系統，如圖1所示，包括N個充電控制模塊1、N個太陽能陣列2、蓄電池組3和管理模塊4。

管理模塊4、N個充電控制模塊1之間依次通過CAN總線5連接，通過CAN總線5進行信息交互，每個太陽能陣列2分別對應連接一個充電控制模塊1，每個充電控制模塊1均連接蓄電池組3。

所述的N為大于等于1的整數。

所述的管理模塊4包括采樣單元401、CAN通訊單元402和充電管理單元403。所述的采樣單元401用于采集蓄電池組3的電壓、環境溫度和濕度；所述的CAN通訊單元402用于管理模塊4與充電控制模塊1之間進行通信，用于向充電控制模塊1發送充電控制命令，接收充電控制模塊1的充電狀態信息。充電管理單元403向每個充電控制模塊1發送充電控制命令，充電控制模塊1根據命令控制N個太陽能陣列2對蓄電池組3進行充電。