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光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法

文檔序號:9812963閱讀:2069來源:國知局
光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池作為獨立光伏系統(tǒng)中一個重要組成部分,起著至關(guān)重要的作用。在光照條件下既能補充太陽能供應(yīng)的不足,又能存儲多余的太陽能;在無光照條件下,它是負載唯一的能源。蓄電池在整個光伏系統(tǒng)所占成本比例相對較高,受外界環(huán)境和條件的影響,通常其都不能達到其正常使用壽命,進而影響整個光伏系統(tǒng)的運行壽命。
[0003]為解決這些問題,不僅需要提高蓄電池自身性能,高品質(zhì)的能量管理系統(tǒng)對整個光伏系統(tǒng)影響至關(guān)重要。本發(fā)明中采用性價比較高鉛酸電池,通過優(yōu)化控制策略及方法,改善了其蓄電池性能并有效減緩其失效速度,有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例中提供一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池不能達到其正常使用壽命的技術(shù)問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例提供一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法,包括:當Ppv>Plciad時,以預(yù)設(shè)最大允許充電電流,采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電,其中,Ppv為光伏電池發(fā)電功率,P1-為負載功率;當所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時,將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100,以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電,C為蓄電池容量;當所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時,所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I,停止對所述蓄電池進行充電。
[0006]作為優(yōu)選,對所述蓄電池進行充電包括:將光伏系統(tǒng)中蓄電池進行分組;采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池和蓄電池組進行充電。
[0007]作為優(yōu)選,將光伏系統(tǒng)中蓄電池進行分組,包括:通過控制可編程電池開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷,控制多個蓄電池串聯(lián)或并聯(lián)形成蓄電池組。
[0008]作為優(yōu)選,還包括:通過控制可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷,對蓄電池和蓄電池組進行串聯(lián)充放電;或?qū)π铍姵睾托铍姵亟M進行并聯(lián)充放電。
[0009]作為優(yōu)選,對蓄電池和蓄電池組進行串聯(lián)放電,包括:檢測到當前存在達到過放電壓的蓄電池或蓄電池組時,控制所述可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷,旁路達到過放電壓的蓄電池或蓄電池組。
[0010]作為優(yōu)選,蓄電池組由多個蓄電池串聯(lián)形成,對蓄電池組進行充電,包括:實時檢測蓄電池組中各蓄電池的充電電壓,檢測到當前有蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時,控制所述可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷,旁路達到預(yù)設(shè)過充電壓的蓄電池并連接負載,繼續(xù)為蓄電池組中其他蓄電池充電,直至蓄電池組中所有蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓。
[0011]作為優(yōu)選,所述蓄電池為鉛酸電池。
[0012]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法包括:當Ρρν>ΡιΜ(^,以預(yù)設(shè)最大允許充電電流,采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電;當所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時,將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100,以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電;當所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時,所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I,停止對所述蓄電池進行充電。本發(fā)明的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法,實現(xiàn)基于電流調(diào)節(jié)的充放電管理策略,以最大限度的利用光伏電能,改善了蓄電池性能并有效減緩其失效速度,有效延長蓄電池壽命,進而有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法的流程圖;
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的蓄電池充電原理圖;
[0015]圖3是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電管理系統(tǒng)功能示意圖;
[0016]圖4是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
[0017]圖5是本發(fā)明實施例的光伏充電模式示意圖;
[0018]圖6是本發(fā)明實施例的蓄電池放電模式示意圖;
[0019]圖7(a)是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電模式示意圖1
[0020]圖7(b)是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電模式示意圖2;
[0021 ]圖8是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式示意圖;
[0022]圖9是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式配置旁路示意圖1;
[0023]圖10是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式配置旁路示意圖2。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述,但不作為對本發(fā)明的限定。
[0025]參見圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的實施例,光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法包括:
[0026]步驟101:當Ρρν>ΡιΜ(^#,以預(yù)設(shè)最大允許充電電流,采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電,其中,Ppv為光伏電池發(fā)電功率,Piciad為負載功率;
[0027]步驟102:當所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時,將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100,以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電,C為蓄電池容量;
[0028]步驟103:當所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時,所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I,停止對所述蓄電池進行充電。
[0029]本發(fā)明的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法,實現(xiàn)基于電流調(diào)節(jié)的充放電管理策略,以最大限度的利用光伏電能,改善了蓄電池性能并有效減緩其失效速度,有效延長蓄電池壽命,進而有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。
[0030]具體實施時,光伏系統(tǒng)中蓄電池充放電次數(shù)頻繁,受光照的季節(jié)性變化及連續(xù)陰天等極端天氣影響,容易造成蓄電池的深度放電且過放后難以在短期內(nèi)再次充滿,因此恰當?shù)男铍姵毓芾聿呗钥梢杂行岣咝铍姵匦什⒀娱L預(yù)期壽命,為最大限度的充分利用光伏電能,本申請采用基于電流調(diào)節(jié)的蓄電池充放電管理策略。如圖2所示(Voltage/V表示縱坐標為電壓軸,單位是V),采用性價比較高的鉛酸電池,設(shè)定蓄電池單體的過充電壓為2.4V(即上述預(yù)設(shè)過充電壓),蓄電池達到S0C(State of Charge,荷電狀態(tài))=I的狀態(tài)僅與以C/100的充電速率給蓄電池充電時達到過充電壓工作點有關(guān)。因此,本申請對蓄電池進行充電的具體過程為:當Ρρν>Ρ^<^#,蓄電池以設(shè)定最大允許充電電流進行充電,否則充電電流相應(yīng)減小。當蓄電池的充電電壓達到過充電壓2.4V時,線性減小上述最大允許充電電流直到C/100,當蓄電池電壓再次達到過充電壓時,認為蓄電池已被充滿,此時SOC = I。
[0031]具體實施時,為防止蓄電池長期處于欠充狀態(tài),可以將蓄電池進行分組管理,集中有限的光伏電能為部分單體電池或蓄電池組進行充電,使其快速達到充滿狀態(tài),并對其余單體或組進行同樣的策略,改善長期處理欠充狀況,從而延長蓄電池壽命,例如,對蓄電池進行分組,采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池和蓄電池組進行充電,當負載消耗功率
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