[发明专利]一种光伏储能电池发电系统及控制方法

权利要求书

1.一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，所述系统包括：光伏储能电池模组（10）、串联支路控制器单元、系统控制器、DC/DC模块（21）和直流母线；

其中，所述光伏储能电池模组（10）包括光伏电池组件（13）、储能电池单体、开关电路和模组控制器（15），所述光伏电池组件（13）和所述储能电池单体通过所述开关电路并联，所述开关电路连接在所述模组控制器（15）端口上并接受其控制指令，根据负载电压需求串联所述光伏储能电池模组（10）形成串联支路（20），再根据负载对电力电量的需求将串联支路（20）通过所述的DC/DC模块（21）相互并联；

所述串联支路控制器单元设置在所述串联支路（20）上；通过所述DC/DC模块（21）将串联支路（20）并联到所述直流母线上；所述系统控制器分别与光伏储能电池模组（10）、串联支路控制器单元和DC/DC模块（21）相连接，管理整个发电系统；

所述串联支路（20）相互并联，并联支路的数量根据负载最大功率而定，并加入冗余量；所述串联支路控制器单元包括串联支路控制器（230）和串联支路开关（231），所述串联支路开关（231）控制所述串联支路（20）的投入和切出；所述串联支路（20）的投入和切出，由串联支路控制器（230）根据串联支路（20）的电压和由系统控制器根据负载功率和母线电压共同控制串联支路开关（231）和串联支路（20）中光伏储能电池模组（10）的投切，系统控制器控制命令优先。

2.根据权利要求1所述的一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，所述光伏储能电池模组（10）中光伏电池组件（13）和储能电池单体为并联关系；所述光伏电池组件（13）和储能电池单体参数匹配原则为所述储能电池单体的正常工作电压根据所述光伏电池组件（13）的最大功率点电压而定，实现光伏电池组件（13）的最大功率跟踪；储能电池单体的容量根据光伏电池组件（13）在规定周期内的发电量而定；且光伏电池组件（13）给储能电池单体充电时满足最大充电倍率限制，使得储能电池单体能充分和安全吸收光伏电池组件（13）电能。

3.根据权利要求1所述的一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，所述DC/DC模块（21）将串联支路（20）并联到直流母线，保持直流母线的电压等级，并可为直流负载供电；所述直流母线上设置有直流稳压电容（34）和直流母线电压检测模块（35）；所述系统控制器包括输出电压检测模块（330）、系统开关控制器（331）和系统开关（332），所述系统开关（332）设置在直流母线上，由所述系统开关控制器（331）控制系统开关（332）实现整个系统的启停；直流母线也可以与逆变器（32）相连，满足交流负载的需求。

4.根据权利要求1所述的一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，所述系统控制器命令任意光伏储能电池模组（10）退出系统时，光伏电池组件（13）仍然可以给所在光伏储能电池模组（10）的储能电池单体充电；串联支路（20）的最小光伏储能电池模组（10）数由DC/DC模块（21）的工作电压决定，最大串联光伏储能电池模组（10）数根据成本和可靠性设置一定的冗余度。

5.根据权利要求4所述的一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，所述DC/DC模块（21）输入侧设有电压监测单元（214），电压监测单元（214）输出端连接至所述串联模组控制器（15），由所述串联模组控制器（15）控制串联支路（20）中光伏储能电池模组（10）的投入与切出，使串联支路（20）的DC/DC模块（21）输入电压处于合理范围。

6.根据权利要求1所述的一种光伏储能电池发电系统，其特征在于，模组控制器（15）包括储能电池检测保护单元、光伏电池检测单元和控制单元，用于实时监测储能电池单体和光伏电池组件（13）的工作信号，由所述工作信号实现储能电池单体保护、光伏电池保护和光伏储能电池模组（10）投入与切出的控制。