[发明专利]一种蓄电池组模块化光伏充电控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，涉及一种蓄电池组模块化光伏充电控制系统及其控制方法。

背景技术

在能源危机和环境污染日益严重的今天，光伏发电技术具有巨大的发展潜力，设计功能良好的光伏发电系统是各国积极研究的重点。在光伏发电系统中，蓄电池时最常用的储能装置。好的光伏发电系统不仅能提高充电效率，而且能够延长蓄电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种蓄电池组模块化光伏充电控制系统及其控制方法，该系统和方法能够提高蓄电池的充电效率，并且保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。

一种蓄电池组模块化光伏充电控制系统，包括N个充电控制模块、N个太阳能阵列、蓄电池组和管理模块；

管理模块、N个充电控制模块之间依次通过CAN总线连接，通过CAN总线进行信息交互，每个太阳能阵列分别对应连接一个充电控制模块，每个充电控制模块均连接蓄电池组。

一种蓄电池组模块化光伏充电控制方法，具体实施方案为：

a、充电控制模块定时向管理模块发送自身的充电状态信息，管理模块记录每个充电控制模块的充电状态信息；

b、管理模块根据采样得到的蓄电池组电压设定充电目标电压，具体为：

当蓄电池组电压发生低于低压断开电压情况时，设定充电目标为均衡电压，进入均衡充电阶段；

否则，当蓄电池组电压发生低于提升恢复电压情况时，设定充电目标为提升电压，进入提升充电阶段；

否则，设定充电目标电压为浮充电压，进入浮充充电阶段；

c、当蓄电池组电压未达到充电目标电压时，管理模块间隔特定时间间隔发送命令，使一个不在进行充电的充电控制模块打开充电开关开始充电，直到蓄电池组电压达到充电目标电压的95％或所有的充电控制模块全部在进行充电；

d、当蓄电池组电压达到充电目标电压的95％后，管理模块定周期发送命令调节一个充电控制模块充电开关在一个周期内的充电占空比，使得蓄电池组电压维持在目标电压。

本发明的优点在于：

(1)通过增减充电控制模块的数目，本发明能够适应不同容量的蓄电池组，既可作为大型太阳能电站的控制系统，又可以应用于小型的光伏发电系统；

(2)在独立光伏发电系统中，当蓄电池组充满时，浮充充电一是可以防止蓄电池自放电，二是可以增加充电深度；当蓄电池组发生过放时，适当的均衡充电可以搅动电解质，引起蓄电池电极的去极化反应，从而使蓄电池工作在最佳状态，有效延长其使用寿命；

(3)本发明通过管理模块实时监测蓄电池电压，动态调整充电模块的充电状态及充电占空比，提高了充电效率，并且维持了蓄电池组电压的平稳，防止蓄电池组过充电或过放电，有效的保护了蓄电池组。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的管理模块的结构示意图；

图3是本发明的充电控制模块的结构示意图。

图中：

1-充电控制模块    2-太阳能阵列       3-蓄电池组    4-管理模块

5-CAN总线

101-采样单元A     102-CAN通讯单元A   103-充电控制单元A

401-采样单元      402-CAN通讯单元    403-充电管理单元

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种蓄电池组模块化光伏充电控制系统，如图1所示，包括N个充电控制模块1、N个太阳能阵列2、蓄电池组3和管理模块4。

管理模块4、N个充电控制模块1之间依次通过CAN总线5连接，通过CAN总线5进行信息交互，每个太阳能阵列2分别对应连接一个充电控制模块1，每个充电控制模块1均连接蓄电池组3。

所述的N为大于等于1的整数。

所述的管理模块4包括采样单元401、CAN通讯单元402和充电管理单元403。所述的采样单元401用于采集蓄电池组3的电压、环境温度和湿度；所述的CAN通讯单元402用于管理模块4与充电控制模块1之间进行通信，用于向充电控制模块1发送充电控制命令，接收充电控制模块1的充电状态信息。充电管理单元403向每个充电控制模块1发送充电控制命令，充电控制模块1根据命令控制N个太阳能阵列2对蓄电池组3进行充电。