[发明专利]一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法

权利要求书

1.一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法，其特征在于，包括MPPT充电、恒压充电、浮充电三个阶段，具体为：

一、MPPT充电

首先根据蓄电池状态确定蓄电池的充满电压设定值，然后通过最大功率点跟踪方法改变充电脉冲占空比，使光伏电池输出功率达到最大，对蓄电池进行快速充电，直到蓄电池电压上升到充满电压设定值，此时蓄电池荷电系数为100％；

二、恒压充电

当蓄电池荷电系数达到100％后，调整充电脉冲占空比，对蓄电池进行恒压充电，使其电压维持在蓄电池的充满电压设定值附近，直至恒压充电定时器计时结束；

三、浮充电

恒压充电完成后，将充电目标电压调整为浮充电压，对蓄电池进行浮充电，使其电压维持在浮充电压附近，保持电量的饱满；

在恒压充电和浮充电充电的阶段，若负载电流大于充电电流，则蓄电池电压设定值无法维持，若蓄电池电压降至提升恢复电压以下，蓄电池将重新进行MPPT充电。

2.根据权利要求1所述的一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法，其特征在于，所述蓄电池的充满电压设定值为：若蓄电池曾发生过放，即蓄电池电压曾低于低压断开电压，充满电压设定为均衡电压；若蓄电池未发生过放，充满电压设定为提升电压。

3.根据权利要求1所述的一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法，其特征在于，所述的最大功率点跟踪方法，具体包括以下步骤：

步骤一，采样光伏电池开路电压U_OC和蓄电池电压U_BAT；

步骤二，初始化充电脉冲占空比Duty＝(f₁/f₂)×U_BAT/(K×U_OC)，其中，f₁为CPU工作频率，f₂为充电脉冲频率，K为比例系数，取值范围为0.75～0.85，具体数值由所采用光伏电池类型决定；

步骤三，初始化扰动方向为正，扰动步长Step为1；

步骤四，采样蓄电池电压和蓄电池充电电流，获取蓄电池充电瞬时功率；充电脉冲占空比Duty沿扰动方向变化步长Step；

步骤五，判断充电脉冲扰动是否满5次，若扰动未满5次，则跳至步骤四，否则，转入步骤六；

步骤六，比较获取的5次充电瞬时功率值P₁、P₂、P₃、P₄、P₅，具体情况如下：

a、若P₁＞P₂且P₁＞P₅，充电脉冲占空比Duty不变，扰动方向取反，跳至步骤四，继续扰动；

b、若P₅＞P₄且P₅＞P₁，充电脉冲占空比Duty不变，扰动方向不变，跳至步骤四，继续扰动；

c、若P₂＞P₁且P₂＞P₃，充电脉冲占空比Duty沿扰动反方向变化步长Step后，扰动方向取反，跳至步骤四，继续扰动；

d、若P₄＞P₃且P₄＞P₅，充电脉冲占空比Duty沿扰动方向变化步长Step后，扰动方向取反，跳至步骤四，继续扰动；

e、其它，充电脉冲占空比Duty不变，扰动步长Step加1，扰动方向取反，跳至步骤四，继续扰动；

f、若P₃＞P₂且P₃＞P₄，停止扰动，转入步骤七；

步骤七，跟踪到当前环境下光伏电池的最大功率点，最大功率值为P₃。

4.根据权利要求1所述的一种应用于独立光伏发电系统的高效光伏充电控制方法，其特征在于，根据蓄电池的充满电压设定值的不同，所述恒压充电分为提升充电和均衡充电两种，提升充电的时间为10～120min，由用户根据所选用蓄电池进行选择，均衡充电的时间为提升充电时间3/4。