一種光伏離網(wǎng)多路mppt控制器并聯(lián)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了光伏控制技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法，該方法所涉及的控制器包括若干個(gè)與光伏組件一一對(duì)應(yīng)、產(chǎn)生電性連接的DC/DC功率變換電路，所述DC/DC功率變換電路與蓄電池、負(fù)載、MPPT控制器控制單元電性連接；該方法的第一步：判斷蓄電池當(dāng)前充電狀態(tài)，然后計(jì)算出每路DC/DC功率變換電路的占空比Duty，由MPPT控制器控制單元輸出PWM脈沖；第二步：由PWM脈沖驅(qū)動(dòng)DC/DC功率變換電路中自帶的IGBT開關(guān)管，使得DC/DC功率變換電路處于高頻開關(guān)狀態(tài)。可保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，不易產(chǎn)生故障。
【專利說(shuō)明】
一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及光伏控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光伏離網(wǎng)MPPT控制器?！颈尘凹夹g(shù)】[〇〇〇2] 傳統(tǒng)的光伏離網(wǎng)MPPT控制器只有一個(gè)功率變換電路，當(dāng)該部分電路損壞時(shí)，設(shè)備就不能工作了。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，不易產(chǎn)生故障。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法，該方法所涉及的控制器包括若干個(gè)與光伏組件一一對(duì)應(yīng)、產(chǎn)生電性連接的DC/DC功率變換電路，所述DC/DC功率變換電路與蓄電池、負(fù)載、MPPT控制器控制單元電性連接；該方法的第一步:判斷蓄電池當(dāng)前充電狀態(tài)，然后計(jì)算出每路DC/DC功率變換電路的占空比Duty，由MPPT控制器控制單元輸出PWM脈沖;第二步:由P麗脈沖驅(qū)動(dòng)DC/DC功率變換電路中自帶的IGBT開關(guān)管，使得DC/DC功率變換電路處于高頻開關(guān)狀態(tài)；上述第一步可分為恒流充電階段、均壓充電階段、浮充階段；該控制器上電的默認(rèn)狀態(tài)為恒流充電；該步驟處于恒流充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路的輸出電流實(shí)際值1〇、每路DC/DC功率變換電路設(shè)定的最大輸出電流Iref，計(jì)算出占空比Dutyl;利用 PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理實(shí)際光伏電壓值Vpv、MPPT控制器控制單元計(jì)算出的光伏給定電壓 Vref，計(jì)算出占空比Duty2;取占空比Dutyl、Duty2中的較小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(cc);當(dāng)蓄電池電壓值Vbat達(dá)到設(shè)定的均充電壓值Vcv時(shí)，進(jìn)入均壓充電階段；該步驟處于均壓充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理設(shè)定的均充電壓值Vcv、當(dāng)前蓄電池電壓值Vbat，計(jì)算出占空比Duty4;利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路的輸出電流實(shí)際值1〇、設(shè)定值Iref，計(jì)算出占空比Duty3;取占空比Duty3、Duty4中的較小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(cv);當(dāng)DC/DC功率變換電路的輸出電流實(shí)際值1小于設(shè)定值Iset時(shí)，進(jìn)入浮充階段；該步驟處于浮充階段時(shí)，浮充階段的控制方法等同均壓充電階段，計(jì)算出占空比 Duty5、Duty6，取占空比Duty5、Duty6中的較小值，然后通過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(cf);當(dāng)蓄電池電壓Vbat小于浮充設(shè)定電壓Vset2或均充設(shè)定電壓Vsetl時(shí)，該控制器自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒流充電階段；上述占空比Duty(cc)、Duty(cv)、Duty(cf)經(jīng)充電狀態(tài)判斷單元的處理后輸出每路DC/ DC功率變換電路的占空比Duty。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:由于存在多個(gè)并聯(lián)設(shè)置的DC/DC功率變換電路，使得該控制器具有冗余性，且維修方便，易于用戶使用時(shí)擴(kuò)容;該方法中的緩啟動(dòng)單元可以增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，防止某路功率變換電路突然投入對(duì)后級(jí)蓄電池電壓造成沖擊， 蓄電池電壓不會(huì)突升或突降；該方法中的充電狀態(tài)判斷單元可以使得蓄電池的充電過(guò)程可以得到精確的控制，使得整套方法的穩(wěn)定性、邏輯性可以得到保證，以免對(duì)蓄電池、負(fù)載造成沖擊?！靖綀D說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明的總體配置圖。
[0007]圖2為本發(fā)明的核心控制方法圖。
[0008]圖3為充電狀態(tài)判斷單元的原理框圖。
[0009]其中，1負(fù)載，2蓄電池，3MPPT控制器控制單元，4DC/DC功率變換電路，5光伏組件。 【具體實(shí)施方式】[〇〇1〇]如圖卜3所示，一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法，該方法所涉及的控制器包括若干個(gè)與光伏組件5—一對(duì)應(yīng)、產(chǎn)生電性連接的DC/DC功率變換電路4，DC/DC功率變換電路4與蓄電池2、負(fù)載1、MPPT控制器控制單元3電性連接。
[0011]該方法的第一步:判斷蓄電池2當(dāng)前充電狀態(tài)，然后計(jì)算出每路DC/DC功率變換電路4的占空比Duty，由MPPT控制器控制單元3輸出PWM脈沖；第二步:由P麗脈沖驅(qū)動(dòng)DC/DC功率變換電路4中自帶的IGBT開關(guān)管，使得DC/DC功率變換電路4處于高頻開關(guān)狀態(tài)。
[0012]上述第一步可分為恒流充電階段、均壓充電階段、浮充階段。[0013 ]該控制器上電的默認(rèn)狀態(tài)為恒流充電。[〇〇14] 該步驟處于恒流充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路4的輸出電流實(shí)際值I 〇、每路DC/DC功率變換電路4設(shè)定的最大輸出電流I ref，計(jì)算出占空比 Dutyl;利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理實(shí)際光伏電壓值Vpv、MPPT控制器控制單元3計(jì)算出的光伏給定電壓Vref，計(jì)算出占空比Duty2;取占空比Dutyl、Duty2中的較小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty (cc)。[〇〇15]當(dāng)蓄電池2電壓值Vbat達(dá)到設(shè)定的均充電壓值Vcv時(shí)，進(jìn)入均壓充電階段。
[0016] 該步驟處于均壓充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理設(shè)定的均充電壓值Vcv、當(dāng)前蓄電池2電壓值Vbat，計(jì)算出占空比Duty4;利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路 4的輸出電流實(shí)際值1〇、設(shè)定值Iref，計(jì)算出占空比Duty3;取占空比Duty3、Duty4中的較小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(CV)。[〇〇17]當(dāng)DC/DC功率變換電路4的輸出電流實(shí)際值1小于設(shè)定值Iset時(shí)，進(jìn)入浮充階段。
[0018]該步驟處于浮充階段時(shí)，浮充階段的控制方法等同均壓充電階段，計(jì)算出占空比 Duty5、Duty6，取占空比Duty5、Duty6中的較小值，然后通過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(cf)。[0〇19]當(dāng)蓄電池2電壓Vbat小于浮充設(shè)定電壓Vset2或均充設(shè)定電壓Vsetl時(shí)，該控制器自動(dòng)轉(zhuǎn)入恒流充電階段。[0〇2〇] 上述占空比Duty(cc)、Duty(cv)、Duty(cf )經(jīng)充電狀態(tài)判斷單元的處理后輸出每路DC/DC功率變換電路4的占空比Duty。
[0021]本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏離網(wǎng)多路MPPT控制器并聯(lián)的控制方法，其特征在于:該方法所涉及的控制 器包括若干個(gè)與光伏組件(5)—一對(duì)應(yīng)、產(chǎn)生電性連接的DC/DC功率變換電路(4)，所述DC/ DC功率變換電路(4 )與蓄電池(2 )、負(fù)載(1 )、MPPT控制器控制單元(3 )電性連接；該方法的第一步:判斷蓄電池(2 )當(dāng)前充電狀態(tài)，然后計(jì)算出每路DC/DC功率變換電路 (4)的占空比Duty，由MPPT控制器控制單元(3)輸出HVM脈沖；第二步:由HVM脈沖驅(qū)動(dòng)DC/DC 功率變換電路(4)中自帶的IGBT開關(guān)管，使得DC/DC功率變換電路(4)處于高頻開關(guān)狀態(tài)； 上述第一步可分為恒流充電階段、均壓充電階段、浮充階段；該控制器上電的默認(rèn)狀態(tài)為恒流充電；該步驟處于恒流充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路(4)的輸出 電流實(shí)際值1〇、每路DC/DC功率變換電路(4)設(shè)定的最大輸出電流Iref，計(jì)算出占空比 Dutyl;利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理實(shí)際光伏電壓值Vpv、MPPT控制器控制單元(3)計(jì)算出的光 伏給定電壓Vref，計(jì)算出占空比Duty2;取占空比Dutyl、Duty2中的較小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng) 單元的處理后輸出占空比Duty(cc);當(dāng)蓄電池(2 )電壓值Vbat達(dá)到設(shè)定的均充電壓值Vcv時(shí)，進(jìn)入均壓充電階段；該步驟處于均壓充電階段時(shí)，利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理設(shè)定的均充電壓值Vcv、當(dāng)前蓄 電池(2)電壓值Vbat，計(jì)算出占空比Duty4;利用PI調(diào)節(jié)單元同時(shí)處理DC/DC功率變換電路 (4)的輸出電流實(shí)際值1〇、設(shè)定值Iref，計(jì)算出占空比Duty3;取占空比Duty3、Duty4中的較 小值，然后經(jīng)過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空比Duty(CV);當(dāng)DC/DC功率變換電路(4)的輸出電流實(shí)際值1小于設(shè)定值Iset時(shí)，進(jìn)入浮充階段；該步驟處于浮充階段時(shí)，浮充階段的控制方法等同均壓充電階段，計(jì)算出占空比 Duty5、Duty6，取占空比Duty5、Duty6中的較小值，然后通過(guò)緩啟動(dòng)單元的處理后輸出占空 比Duty(cf);當(dāng)蓄電池(2)電壓Vbat小于浮充設(shè)定電壓Vset2或均充設(shè)定電壓Vsetl時(shí)，該控制器自 動(dòng)轉(zhuǎn)入恒流充電階段；上述占空比Duty(cc)、Duty(cv)、Duty(cf)經(jīng)充電狀態(tài)判斷單元的處理后輸出每路DC/ DC功率變換電路(4)的占空比Duty。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK105978026SQ201610416206
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】周文鳴, 王飛, 仲崇勇, 徐國(guó)圣, 周峰
【申請(qǐng)人】江蘇愛克賽電氣制造有限公司