[发明专利]办公用光伏直流供电系统及控制方法

权利要求书

1.办公用光伏直流供电系统，其特征是，包括PV模块、控制板、功率板和蓄电池模块，所述PV模块作为供电单元通过第一DC/DC变换器与直流母线相连，所述蓄电池模块通过第二DC/DC变换器与直流母线相连，直流母线与照明装置相连，直流母线还通过第三DC/DC变换器及DC/AC变换器给对应的直流负载和交流负载供电；

所述功率板集成有AC/DC变换器、DC/AC变换器、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器和第三DC/DC变换器；

所述AC/DC变换器的一端与直流母线相连，另一端与市电网相连；

所述控制板根据检测的直流母线电压分别调节对应的PV模块及蓄电池模块，从而实时调节PV模块的输出功率及对蓄电池模块进行充放电控制，控制板还根据实时检测的直流母线电压决定作为备用的AC/DC模块是否启动。

2.如权利要求1所述的办公用光伏直流供电系统，其特征是，所述照明装置为LED灯。

3.如权利要求1所述的办公用光伏直流供电系统，其特征是，所述控制板采用TMS320F28335作为主控芯片。

4.如权利要求1所述的办公用光伏直流供电系统，其特征是，所述蓄电池采用松下LC-P12100ST十块串联。

5.如权利要求1所述的办公用光伏直流供电系统，其特征是，所述功率板的IPM模块采用三菱公司的PM75B4LB060。

6.如权利要求1所述的办公用光伏直流供电系统的控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：当光照充足时，PV模块作为主供电模块向系统提供电压支持，维持直流母线电压稳定，电能由直流母线流向系统负荷及蓄电池模块，AC/DC变换器处于关断状态；

步骤二：PV模块供能不足时，蓄电池模块首先检测到直流母线电压下降，如果其不处于欠压状态，则Boost电路启动工作，由PV模块和蓄电池模块共同维持母线电压稳定，此时PV模块工作在MPPT状态，AC/DC变换器关断；

步骤三：当PV模块和蓄电池模块不能为系统提供足够的电能时，AC/DC变换器检测到直流母线电压下降启动，由PV模块、蓄电池模块及AC/DC变换器这三模块协调工作共同维持直流母线电压稳定；

步骤四：DC/AC变换器将直流母线传递来的直流电转变为符合交流负荷需求的220Vac50Hz的交流电。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征是，所述步骤一中，具体控制过程：首先通过电压传感器及电流传感器分别采集第一时刻PV模块输出电压、电流和功率，电压、电流和功率传送到控制器中并保存；

然后控制器再采集第二时刻的PV模块输出电压、电流和功率，以及直流母线电压；

接着在控制器内分别把第二时刻的PV模块输出电压、电流和功率分别同对应的第一时刻PV模块输出电压、电流和功率作差，以及第二时刻直流母线电压实际值与额定值做差，然后对这三个差量的乘积取符号；

如果乘积大于0，则控制器控制PV模块输出电流参考值按固定步长△i进行减少，若乘积不大于0，则控制器控制PV模块输出电流参考值按固定步长△i进行增加，PV模块输出电流实际值和参考值进行作差后经PI比例环节放大后来实施PV模块最大功率追踪。

8.如权利要求6所述的控制方法，其特征是，所述步骤二中，具体的控制过程为：首先通过电压传感器测量蓄电池端电压，若蓄电池端电压超过138V，则控制器关闭功率板中双向DC/DC电路，停止为蓄电池进行充电；

若蓄电池端电压低于120V，则控制器关闭功率板中双向DC/DC电路，停止对蓄电池进行放电；

若蓄电池端电压高于120V且不超过138V，则控制器控制功率板中双向DC/DC电路，对蓄电池进行充放电，控制器进行充电或放电的判据是通过电压传感器监测直流母线电压，当其超过355V时，控制器控制双向DC/DC电路对蓄电池进行充电，否则进行放电，同时通过电流传感器测量蓄电池充放电电流，对其进行限流，使其不超过50A。