本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光伏充電控制系統(tǒng)及其充電控制方法。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,房車等新型的家用娛樂(lè)工具正迅速興起,由于房車等經(jīng)常停泊于野外、風(fēng)景區(qū)等無(wú)固定市電充電電源的場(chǎng)合,太陽(yáng)能充電便成為此類場(chǎng)合補(bǔ)充電力的首選。
目前,為了提高太陽(yáng)能充電的功率,通常在房車等新型的家用娛樂(lè)工具的多個(gè)部位分別鋪設(shè)了光伏極板,且各光伏極板分別對(duì)應(yīng)一個(gè)最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking;MPPT)控制器,形成光伏充電控制系統(tǒng)。其中各MPPT控制器分別獲取對(duì)應(yīng)的光伏極板對(duì)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換后形成的電能,并對(duì)對(duì)應(yīng)的光伏極板的輸出功率進(jìn)行合理控制,從而對(duì)蓄電池進(jìn)行有效的充電。
但是,現(xiàn)有技術(shù)中,由于采用多個(gè)MPPT控制器,并獨(dú)立控制對(duì)應(yīng)的光伏極板的輸出功率,導(dǎo)致光伏充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,浪費(fèi)了房車等新型的家用娛樂(lè)工具內(nèi)部可利用空間,增加了房車等新型的家用娛樂(lè)工具的制作成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種光伏充電控制系統(tǒng)及光伏充電控制方法,以解決房車等新型的家用娛樂(lè)工具的光伏充電控制系統(tǒng)MPPT控制器較多,導(dǎo)致光伏充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,浪費(fèi)了房車等新型的家用娛樂(lè)工具內(nèi)部可利用空間,增加了房車等新型的家用娛樂(lè)工具的制作成本的問(wèn)題。
本發(fā)明提供一種光伏充電控制系統(tǒng),包括最大功率跟蹤控制器、蓄電池和至少兩個(gè)光伏極板;所述最大功率跟蹤控制器的一端分別與各所述光伏極板連接,所述最大功率跟蹤控制器的另一端與所述蓄電池連接;所述最大功 率跟蹤控制器,用于控制各所述光伏極板的輸出功率,以滿足所述蓄電池充電時(shí)需要的功率。
本發(fā)明還提供一種光伏充電控制方法,包括:
采集蓄電池的信息數(shù)據(jù)和各光伏極板的信息數(shù)據(jù);所述蓄電池的信息數(shù)據(jù)包括蓄電池的當(dāng)前電壓和蓄電池的充電電流,所述光伏極板的信息數(shù)據(jù)包括各所述光伏極板的電壓;
根據(jù)所述蓄電池的信息數(shù)據(jù)與各所述光伏極板的信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以及所述蓄電池的信息數(shù)據(jù)與所述蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,控制各所述光伏極板的輸出功率,以滿足所述蓄電池充電時(shí)需要的功率;所述蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)包括所述蓄電池的預(yù)設(shè)電壓幅值、所述蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓、所述蓄電池的預(yù)設(shè)額定電流、所述蓄電池的預(yù)設(shè)超壓電壓、所述蓄電池的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓和所述蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓。
本發(fā)明的光伏充電控制系統(tǒng),通過(guò)將至少兩個(gè)光伏極板分別與同一個(gè)MPPT控制器連接,實(shí)現(xiàn)了由同一個(gè)MPPT控制器對(duì)至少兩個(gè)光伏極板的輸出功率進(jìn)行控制。采用本發(fā)明的技術(shù)方案,能夠由一個(gè)MPPT控制器控制至少兩個(gè)光伏極板的輸出功率,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)省了房車等新型的家用娛樂(lè)工具內(nèi)部可利用空間,降低了房車等新型的家用娛樂(lè)工具成本。
本發(fā)明的光伏充電控制方法,通過(guò)采集蓄電池的信息數(shù)據(jù)和各光伏極板的信息數(shù)據(jù),并根據(jù)蓄電池的信息數(shù)據(jù)與各光伏極板的信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以及蓄電池的信息數(shù)據(jù)與蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,控制各光伏極板的輸出功率,以滿足蓄電池充電時(shí)需要的功率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)至少兩個(gè)光伏極板的輸出功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。采用本發(fā)明的技術(shù)方案,能夠使至少兩個(gè)光伏極板相互配合,從而對(duì)蓄電池充電,提高了能源利用率,降低了光伏充電控制系統(tǒng)的成本。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)的充電控制方法一實(shí)施例的流程圖;
圖4為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)的充電控制方法另一實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng),包括MPPT控制器1、蓄電池2和至少兩個(gè)光伏極板3。例如,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)具體以房車中的三個(gè)光伏極板3為例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。其中,MPPT控制器1的一端分別與各光伏極板3連接,MPPT控制器1的另一端與蓄電池2連接;MPPT控制器1用于控制各光伏極板3的輸出功率,以滿足蓄電池2充電時(shí)需要的功率。
例如,當(dāng)各光伏極板3將采集的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能后,可以輸入至MPPT控制器1,由于各光伏極板3的輸出功率受光強(qiáng)等因素的影響,此時(shí)各光伏極板3的輸出功率可能并不滿足蓄電池2充電時(shí)需要的功率,因此MPPT控制器1需要將各光伏極板3的輸出功率進(jìn)行控制調(diào)節(jié),使各光伏極板3的輸出功率滿足蓄電池2充電時(shí)需要的功率,從而由各光伏極板3對(duì)蓄電池2進(jìn)行光伏充電。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)光伏極板3的數(shù)量為兩個(gè)、四個(gè)或者大于四個(gè)的時(shí)候,其連接關(guān)系與實(shí)現(xiàn)機(jī)制與光伏極板3的數(shù)量為三個(gè)時(shí)一致,在此不再一一舉例,其中各光伏極板3的輸出功率可以相同可以不同。
本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng),通過(guò)將至少兩個(gè)光伏極板3分別與同一個(gè)MPPT控制器1連接,實(shí)現(xiàn)了由同一個(gè)MPPT控制器1對(duì)至少兩個(gè)光伏極板3的輸出功率進(jìn)行控制。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案,能夠由一個(gè) MPPT控制器1控制至少兩個(gè)光伏極板3的輸出功率,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)省了房車等新型的家用娛樂(lè)工具內(nèi)部可利用空間,降低了房車等新型的家用娛樂(lè)工具成本。
圖2為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng),在圖1所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步更加詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,MPPT控制器1可以包括控制模塊11和各光伏極板3對(duì)應(yīng)的電源模塊12。對(duì)應(yīng)的,各光伏極板3分別與對(duì)應(yīng)的電源模塊12的一端連接,各電源模塊12的另一端分別與蓄電池2連接。電源模塊12用于調(diào)節(jié)光伏極板3的輸出功率??刂颇K11分別與各電源模塊12連接,控制模塊11用于控制各電源模塊12工作,以控制各光伏極板3的輸出功率,滿足蓄電池2充電時(shí)需要的功率,即使得各光伏極板3的輸出功率之和等于蓄電池2充電時(shí)需要的功率。
例如,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,電源模塊12具體可以包括降壓(Buck)電路。三個(gè)光伏極板3作為輸入電源,控制模塊11可以對(duì)各Buck電路進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(Pulse-Width Modulation;PWM),從而改變光伏極板3的輸出電壓,并得到使各光伏極板3的輸出功率,將各光伏極板3的輸出功率相加,從而滿足蓄電池2充電時(shí)需要的功率。
進(jìn)一步可選地,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,電源模塊12用于采集蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和各光伏極板3的電壓Upv。由于電源模塊12的兩端分別與蓄電池2和對(duì)應(yīng)的光伏極板3連接,因此各電源模塊12能夠采集到蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和對(duì)應(yīng)的光伏極板3的電壓Upv??刂颇K11用于比較蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池2的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和與各光伏極板3的電壓Upv的大小關(guān)系。
具體地,根據(jù)實(shí)際情況可以知道,只有Upv>Ubat一定數(shù)值時(shí),各光伏極板3才能夠?qū)π铍姵?進(jìn)行充電。因此控制模塊11內(nèi)設(shè)置有蓄電池2的預(yù)設(shè)電壓幅值UΔ,控制模塊11從各電源模塊12獲取到蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和各光伏極板3的電壓Upv后,先計(jì)算得到蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池2的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和,然后再比較各光伏極板3的電壓Upv與蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池2的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和的大小關(guān)系。當(dāng)Upv>Ubat+U△ 時(shí),開(kāi)啟各光伏極板3對(duì)應(yīng)的電源模塊12,使開(kāi)啟的電源模塊12對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電。否則當(dāng)Upv≤Ubat+U△時(shí),關(guān)閉各光伏極板3對(duì)應(yīng)的電源模塊12,使關(guān)閉的電源模塊12對(duì)蓄電池2不充電。
進(jìn)一步可選地,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,當(dāng)電源模塊12開(kāi)啟后對(duì)蓄電池2充電時(shí),控制模塊11還用于比較蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat與蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull的大小關(guān)系,當(dāng)Ubat<Ufull時(shí),控制模塊11還用于確定蓄電池2未充滿;或者當(dāng)Ubat≥Ufull時(shí),控制模塊11還用于確定蓄電池2充滿。
具體地,當(dāng)蓄電池2未充滿時(shí),電源模塊12還用于追蹤各光伏極板3的最大輸出功率,以對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電。為了充分利用各光伏極板3的能源,在各光伏極板3對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電時(shí),電源模塊12能夠追蹤各光伏極板3的最大輸出功率,以使整個(gè)光伏充電系統(tǒng)在最大輸出功率下對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電。
當(dāng)各電源模塊12對(duì)蓄電池2充電時(shí),各電源模塊12還用于采集蓄電池2的充電電流Ibat??刂颇K11還用于比較蓄電池2的充電電流Ibat與蓄電池2的預(yù)設(shè)額定電流Ir的大小關(guān)系,并當(dāng)Ibat>Ir時(shí),控制各電源模塊12的工作條件,降低蓄電池2的充電電流Ibat。具體地,蓄電池2的充電電流Ibat為各光伏極板3經(jīng)對(duì)應(yīng)的電源模塊12控制調(diào)節(jié)后輸出的電流之和。由于Ibat過(guò)大時(shí),蓄電池2會(huì)存在一定危險(xiǎn),因此在控制模塊11設(shè)置有蓄電池2的預(yù)設(shè)額定電流Ir,當(dāng)Ibat>Ir時(shí),同步減小各電源模塊12的PWM占空比以降低蓄電池2的充電電流Ibat,反之,則繼續(xù)充電。
當(dāng)各電源模塊12對(duì)蓄電池2充電時(shí),蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat并不能過(guò)大,因此可以在控制模塊11內(nèi)設(shè)置蓄電池2的預(yù)設(shè)超壓電壓Uov??刂颇K11還用于比較蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat與蓄電池2的預(yù)設(shè)超壓電壓Uov的大小關(guān)系,并當(dāng)Uba>Uov時(shí),關(guān)閉所有電源模塊12,使各光伏極板3不再通過(guò)對(duì)應(yīng)的電源模塊12對(duì)蓄電池2進(jìn)行充電,從而使得蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat降低。但蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat不能無(wú)限降低,因此在控制模塊11還設(shè)置有蓄電池2的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓Uovr,且Uovr<Uov。當(dāng)蓄電池2的當(dāng)前電壓Ubat降低到蓄電池2的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓Uovr時(shí),重新開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的電源模塊12,即開(kāi)啟滿足開(kāi)啟條件的電源模塊12,繼續(xù)對(duì)蓄電池2充電。
進(jìn)一步可選地,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,當(dāng)蓄電池2充滿時(shí),控制模塊11還用于按照由大到小的順序?qū)⒏鞴夥鼧O板3的最大輸出功率進(jìn)行排序,根據(jù)維持蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull所需的蓄電池2充電電流Ibat的大小以及各光伏極板3的最大輸出功率排序結(jié)果,控制包括該排序結(jié)果中最大的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的電源模塊12在內(nèi)的至少一個(gè)電源模塊12開(kāi)啟,以對(duì)蓄電池2進(jìn)行恒壓控制。例如,當(dāng)蓄電池2充滿后,需要使蓄電池2進(jìn)行恒壓控制,因此需要調(diào)節(jié)各電源模塊12,在滿足能維持蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull的充電電流Ibat基礎(chǔ)上,保持三個(gè)電源模塊12中最大的輸出功率對(duì)應(yīng)的電源模塊12開(kāi)啟,可關(guān)閉另外兩個(gè)中的一個(gè)或兩個(gè)電源模塊12,使用當(dāng)前具有最大輸出功率的電源模塊12對(duì)蓄電池2進(jìn)行恒壓控制。若該電源模不足以滿足維持蓄電池2恒壓控制需要的蓄電池2的充電電流Ibat時(shí),可再次開(kāi)啟另外一個(gè)或兩個(gè)電源模塊12。
進(jìn)一步可選地,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)中,當(dāng)對(duì)蓄電池2進(jìn)行恒壓控制的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間閾值,蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull降低至蓄電池2的標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal時(shí),控制模塊11還用于根據(jù)維持蓄電池2的標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal所需的蓄電池2的充電電流Ibat的大小以及各光伏極板3的最大輸出功率的排序結(jié)果,至少保持該排序結(jié)果中最大的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的電源模塊12開(kāi)啟,以對(duì)蓄電池2進(jìn)行恒壓控制。例如,本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)并不需要一直維持蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull,可以設(shè)定一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間閾值T,可以為30min、60min或者90min等,當(dāng)維持蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull的累計(jì)時(shí)間大于T時(shí),恒壓目標(biāo)電壓由蓄電池2的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull降為蓄電池2的標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal,根據(jù)維持標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal的蓄電池2的充電電流Ibat的大小,繼續(xù)執(zhí)行恒壓操作,其原理與恒壓目標(biāo)電壓為蓄電池2的充滿電壓Ufull時(shí)一致,在此不再贅述。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)光伏極板3的數(shù)量為兩個(gè)、四個(gè)或者大于四個(gè)的時(shí)候,其連接關(guān)系與實(shí)現(xiàn)機(jī)制與光伏極板3的數(shù)量為三個(gè)時(shí)一致,在此不再一一舉例。其中各光伏極板3的輸出功率可以相同可以不同。
本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng),通過(guò)將至少兩個(gè)光伏極板3分別與同一個(gè)MPPT控制器1連接,實(shí)現(xiàn)了由同一個(gè)MPPT控制器1對(duì)至少兩個(gè)光伏極板3的輸出功率進(jìn)行控制,同時(shí)可以協(xié)調(diào)至少兩個(gè)光伏極板3對(duì)蓄電 池2進(jìn)行充電。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案,能夠由一個(gè)MPPT控制器1控制至少兩個(gè)光伏極板3的輸出功率,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)省了房車等新型的家用娛樂(lè)工具內(nèi)部可利用空間,降低了房車等新型的家用娛樂(lè)工具成本,同時(shí)提高了能源利用率和電池的充電效率。
以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到至少兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下,即可以理解并實(shí)施。
圖3為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)的充電控制方法一實(shí)施例的流程圖。本實(shí)施例的光伏充控制電系統(tǒng)的充電控制方法是用于對(duì)如上圖1或者圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)進(jìn)行充電控制。本實(shí)施例的光伏充電系統(tǒng)具體可以參考上述圖1或者圖2所示實(shí)施例的記載,在此不再贅述。如圖3所示,本實(shí)施例的光伏充電控制方法,具體可以包括如下步驟:
100、采集蓄電池的信息數(shù)據(jù)和各光伏極板的信息數(shù)據(jù);
例如,蓄電池的信息數(shù)據(jù)包括蓄電池的當(dāng)前電壓和蓄電池的充電電流,光伏極板的信息數(shù)據(jù)包括各光伏極板的電壓。具體地,該步驟可以由上述圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)中的電源模塊12來(lái)實(shí)現(xiàn)。
101、根據(jù)蓄電池的信息數(shù)據(jù)與各光伏極板的信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以及蓄電池的信息數(shù)據(jù)與蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,控制各光伏極板的輸出功率,以滿足蓄電池充電時(shí)需要的功率。
例如,蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)包括蓄電池的預(yù)設(shè)電壓幅值、蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓、蓄電池的預(yù)設(shè)額定電流、蓄電池的預(yù)設(shè)超壓電壓、蓄電池的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓和蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓。根據(jù)上述各信息數(shù)據(jù)可以比較蓄電池的當(dāng)前電壓與上述蓄電池的其它預(yù)設(shè)電壓的大小關(guān)系、蓄電池的當(dāng)前電壓與各光伏極板的電壓的大小關(guān)系以及蓄電池的充電電流與蓄電池的預(yù)設(shè)額定電流的大小關(guān)系,從而有效的控制光伏極板的輸出功率,以滿足蓄電池充電時(shí)需要的功率。具體地,該步驟可以由上述圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)中的控制模塊11來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例的光伏充電控制方法,通過(guò)采集蓄電池的信息數(shù)據(jù)和各光伏極板的信息數(shù)據(jù),并根據(jù)蓄電池的信息數(shù)據(jù)與各光伏極板的信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以及蓄電池的信息數(shù)據(jù)與蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,控制各光伏極板的輸出功率,以滿足蓄電池充電時(shí)需要的功率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)至少兩個(gè)光伏極板的輸出功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案,能夠使至少兩個(gè)光伏極板相互配合,從而對(duì)蓄電池充電,提高了能源利用率,降低了光伏充電控制系統(tǒng)的成本。
圖4為本發(fā)明光伏充電控制系統(tǒng)的充電控制方法另一實(shí)施例的流程圖。如圖4所示本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng)的充電控制方法,在圖3所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,且以三個(gè)電源模塊為例,進(jìn)一步更加詳細(xì)地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。如圖4所示本實(shí)施例的光伏充電控制方法可以包括:
200、采集蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和各光伏極板的電壓Upv;
201、比較蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和與各光伏極板的電壓Upv的大小關(guān)系;當(dāng)Upv>Ubat+U△時(shí),執(zhí)行步驟202;當(dāng)Upv<Ubat+U△時(shí),執(zhí)行步驟203;
例如,采集得到蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和各光伏極板的電壓Upv后,先計(jì)算得到蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和,然后再比較各光伏極板的電壓Upv與蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和蓄電池的預(yù)設(shè)電壓幅值U△之和的大小關(guān)系,設(shè)定蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat=13.2V,U△=1V。
202、開(kāi)啟各光伏極板對(duì)應(yīng)的電源模塊,使開(kāi)啟的電源模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;執(zhí)行步驟204;
例如,當(dāng)各光伏極板的電壓Upv1=14.5V,Upv2=74.0V,Upv3=50.0V時(shí),Upv>Ubat+U△,該光伏極板對(duì)應(yīng)的電源模塊開(kāi)啟,并由開(kāi)啟的電源模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。即Upv1(14.5V)>Ubat(13.2V)+U△(1V)時(shí),第一個(gè)電源模塊開(kāi)啟;Upv2(74.0V)>Ubat(13.2V)+U△(1V)時(shí),第二個(gè)電源模塊開(kāi)啟;Upv3(50.0V)>Ubat(13.2V)+U△(1V)時(shí),第三個(gè)電源模塊開(kāi)啟。
203、關(guān)閉各光伏極板對(duì)應(yīng)的電源模塊,使關(guān)閉的電源模塊對(duì)蓄電池不充電;
當(dāng)Upv<Ubat+U△時(shí),該光伏極板對(duì)應(yīng)的電源模塊關(guān)閉,使關(guān)閉的電源模塊 對(duì)蓄電池?zé)o法充電。
204、當(dāng)電源模塊開(kāi)啟后對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí),比較蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat與蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull的大小關(guān)系;當(dāng)Ubat<Ufull時(shí),執(zhí)行步驟205;當(dāng)Ubat≥Ufull時(shí),執(zhí)行步驟206;
例如,設(shè)定蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull=14.6V。
205、確定蓄電池未充滿電,執(zhí)行步驟207;
當(dāng)檢測(cè)到設(shè)定蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat=13V時(shí),Ubat<Ufull確定蓄電池未充滿電。
206、確定蓄電池充滿電,執(zhí)行步驟214;
當(dāng)檢測(cè)到設(shè)定蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat=14.7V時(shí),Ubatt≥Ufull確定蓄電池充滿電。
207、追蹤各光伏極板的最大輸出功率,以對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;
當(dāng)蓄電池未充滿電時(shí),可以追蹤各光伏極板的最大輸出功率,以使整個(gè)光伏充電系統(tǒng)在最大輸出功率下對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
208、采集蓄電池的充電電流Ibat;
例如,采集到三個(gè)電源模塊輸出的電流為Ibuck1=0.6A,Ibuck2=7.0A,Ibuck3=3.0A,則蓄電池的充電電流Ibat=Ibuck1+Ibuck2+Ibuck3=10.6A。
209、比較蓄電池的充電電流Ibat與蓄電池的預(yù)設(shè)額定電流Ir的大小關(guān)系,當(dāng)Ibat>Ir時(shí),執(zhí)行步驟210;當(dāng)Ibat≤Ir時(shí),執(zhí)行步驟211;
例如,設(shè)定蓄電池的充電電流Ibat=10.0A,則有Ibat>Ir執(zhí)行步驟210。
210、控制各電源模塊的工作條件,降低蓄電池的充電電流Ibat;
控制各電源模塊的PWM占空比,從而使各電源模塊的輸出電流減小,蓄電池的充電電流會(huì)Ibat隨著減小。
211、比較蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat與蓄電池的預(yù)設(shè)超壓電壓Uov的大小關(guān)系,當(dāng)Ubat>Uov時(shí),執(zhí)行步驟212,當(dāng)Ubat<Uov時(shí),執(zhí)行步驟207;
例如,設(shè)定蓄電池的預(yù)設(shè)超壓電壓Uov=16.0V,充電過(guò)程中,當(dāng)Ubat升到16.1V時(shí),則Ubat>Uov執(zhí)行步驟212;若Ubat升到14V時(shí),則Ubat<Uov時(shí),執(zhí)行步驟207,以繼續(xù)充電。
212、關(guān)閉所有電源模塊;
當(dāng)電源模塊關(guān)閉以后,可以使光伏極板不再通過(guò)對(duì)應(yīng)的電源模塊對(duì)蓄電 池進(jìn)行充電,蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat會(huì)降低;
213、當(dāng)蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat降低到蓄電池的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓Uovr時(shí),開(kāi)對(duì)應(yīng)的啟電源模塊;
例如,設(shè)定蓄電池的預(yù)設(shè)恢復(fù)電壓Uovr=15.0V,當(dāng)蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat降低到15.0V以下時(shí),重新開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的電源模塊,即開(kāi)啟滿足開(kāi)啟條件的電源模塊。
214、按照由大到小的順序?qū)?dāng)前的各光伏極板的最大輸出功率進(jìn)行排序;
當(dāng)蓄電池充滿電時(shí),將當(dāng)前的各光伏極板的最大輸出功率由大到小進(jìn)行排序。
215、根據(jù)維持蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull所需的蓄電池充電電流Ibat的大小以及各光伏極板的最大輸出功率的排序結(jié)果,控制包括該排序結(jié)果中最大的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的電源模塊在內(nèi)的至少一個(gè)電源模塊開(kāi)啟,以對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓控制。
具體地,本實(shí)施例的光伏充控制電系統(tǒng)的充電控制方法是用于對(duì)如上圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)進(jìn)行充電控制。
本實(shí)施例的光伏充電系統(tǒng)具體可以參考上述圖2所示實(shí)施例的記載,在此不再贅述。其中步驟200“采集蓄電池的當(dāng)前電壓Ubat和各光伏極板的電壓Upv”和步驟208“采集蓄電池的充電電流Ibat”可以由上述圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)中的電源模塊11來(lái)實(shí)現(xiàn)。其余步驟可以由上述圖2所示的光伏充電控制系統(tǒng)中的控制模塊12來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)施例的光伏充電控制系統(tǒng),通過(guò)采集蓄電池的信息數(shù)據(jù)和各光伏極板的信息數(shù)據(jù),并根據(jù)蓄電池的信息數(shù)據(jù)與各光伏極板的信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,以及蓄電池的信息數(shù)據(jù)與蓄電池的預(yù)設(shè)信息數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,控制各光伏極板的輸出功率,以滿足蓄電池充電時(shí)需要的功率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)至少兩個(gè)光伏極板的輸出功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。采用本實(shí)施例的技術(shù)方案,能夠使至少兩個(gè)光伏極板相互配合,從而對(duì)蓄電池充電,提高了能源利用率,降低了光伏充電控制系統(tǒng)的成本。
進(jìn)一步可選地,上述實(shí)施例的光伏充電控制方法中,當(dāng)對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓控制的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間閾值,蓄電池的預(yù)設(shè)充滿電壓Ufull降低至蓄電池 的標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal時(shí),控制模塊還用于根據(jù)維持蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓Unormal所需的蓄電池的充電電流Ibat的大小以及各光伏極板的最大輸出功率的排序結(jié)果,至少保持該排序結(jié)果中最大的最大輸出功率對(duì)應(yīng)的電源模塊開(kāi)啟,以對(duì)蓄電池進(jìn)行恒壓控制。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí),執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。