[发明专利]太阳能辅助充电系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能辅助充电系统。

背景技术

太阳能应用技术其中有两个方面：一、作为主动力；二、用作辅助能源。地面上太阳辐射功率至多1kW/m²，以目前光电转化效率计算，全部用太阳能作为主动力，需要几米至几十米甚至几百平方米的接收面积，在有限的空间显然难以达到。所以，目前太阳能配合蓄电池用作辅助能源是常用的应用模式之一。

动力蓄电池电压一般都较高，达到几百伏，而太阳能组件在有限的空间内应用时，其功率有限，电压一般为几十伏，如果直接将太阳能发电升压后给蓄电池充电，损失较大，太阳能利用率很低，所以，目前太阳能发电在有限的空间内应用时常用来为低压辅助蓄电池和低压电器供电。

由于目前的低压辅助蓄电池与高压动力电池直接通过DC/DC转换器连接，中间并无电气控制元件，只要DC/DC转换器启动后，就一直处于工作状态。所以在有光照且DC/DC转换器启动后，高压动力电池和太阳能会同时给低压辅助蓄电池进行充电，存在竞争关系，且高压动力电池充电能力强，低压辅助蓄电池短时间达到电量饱和状态，太阳能只提供少部分的能量便转入浮充状态，太阳能利用率很低，从而浪费了大量的太阳能发电电能。例如：在电动汽车上应用太阳能电池组件时就存在上述的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提高太阳能组件利用率的太阳能辅助充电系统。

为达到上述目的，本发明太阳能辅助充电系统，包括主动力电池组、太阳能光伏发电组件和辅助电池组；所述辅助电池组与所述太阳能光伏发电组件电连接；所述主动力电池组通过DC/DC转换器与所述辅助电池组电连接；其特征在于：

所述辅助充电系统还包括用于控制所述DC/DC转换器与所述辅助电池组接通/断开的开关、用于检测所述辅助电池组电压的检测模块、用于依据辅助电池组电压控制所述开关通/断的控制模块；

所述开关与所述DC/DC控制器和辅助电池组串联，所述检测模块与所述辅助电池组电连接，所述检测模块与所述控制模块通讯连接。

进一步地，所述开关为继电器，所述DC/DC转换器输出端通过继电器与所述辅助电池组电连接；所述DC/DC转换器的输出端电极与所述继电器的COM口电连接，所述辅助电池组对应的电极与所述继电器的常开触点电连接。

当辅助电池组的电压低于预定电压时，控制模块控制继电器闭合，主动力电池组为所述辅助电池组充电，当辅助电池组的电压超过预定电压时，控制模块控制继电器打开，停止对辅助电池组的充电。而太阳能光伏组件始终与辅助电池组电连接，始终保持太阳能光伏组件对辅助电池组的充电。最好的选择是断开主动力电池组充电的预定电压低于辅助电池组充满电时的开路电压，这样，即使主动力电池组对辅助电池组充电完毕，也能够使太阳能电池组件为辅助电池组提供涓流充电，使辅助电池组保持浮充状态，有利于延长辅助电池组的使用寿命。另外，采用上述的方式，还能够在主动力电池组为辅助电池组充电完毕后仍然能够利用光伏发电组件转化的电能，提高光伏发电组件的利用率。

进一步地，主动力电池组、辅助电池组以及太阳能光伏发电组件的电极与低压负载对应的电极电连接。

采用这种电连接方式，在充电状态下，低压负载与辅助电池组处于并联状态，此时由太阳能光伏组件或主动力电池组供电，由于辅助电池组的电势较高，因此，太阳能光伏组件或者主动力电池组会优先给低压负载供电，这样，减少了电能的转换过程，也就减少了转换过程中的能量损耗，从而能够提高电能的利用率。

进一步地，还包括计时装置，所述控制模块控制所述计时装置，所述计时装置的输出端与所述控制模块通讯连接；

当所述辅助电池组的电压低于预定电压阈值下限时，所述控制模块控制所述计时装置开始计时，经过预定时间后，所述计时装置向控制装置发送计时结束信号。

当辅助电池组的电压低于预定电压时，计时装置开始计时，当计时结束后，再次检测辅助电池组的电压，如果辅助电池组的电压仍低于预定电压，控制装置控制继电器闭合，开始使用主动力电池组为辅助电池组充电。这样，在辅助电池组低于预定电压时，如果阳光充足，能够使光伏发电组件转化的电能充分使用，如果光照不足或者光伏发电组件转化的能量不足，在一定时间后，仍未将辅助电池组的电压充至预定电压，就需要采用主动力电池组为辅助电池组充电。

进一步地，还包括显示装置，所述显示装置的输入端与所述控制装置的显示端口通讯连接；所述控制装置控制所述显示装置显示所述辅助电池组电压。