[发明专利]独立式光伏蓄电池分组管理方法

摘要

本发明公开了一种独立式光伏蓄电池分组管理方法，属于新能源发电控制技术领域。本发明涉及的独立式光伏蓄电池系统的主要元件包括光伏电池、蓄电池、功率变换器和负载等。独立式光伏蓄电池分组管理方法是将有限的光伏电能在一段时间内集中为一个蓄电池组充电，并在未充满前尽量少放电，使其快速达到满充状态，并循环针对不同组实施该策略。本发明适用于光伏电能连续不足的情况下，使各蓄电池组脱离长期欠充的状态，避免其在低荷电状态下循环使用，延长蓄电池使用寿命。

主权项

一种独立式光伏蓄电池分组管理方法，其特征在于，包括以下步骤：首先检测各蓄电池组的端电压VBat和最大允许充电电流IBat，并据其确定各蓄电池组的荷电状态SOC；定义一个蓄电池组充放电顺序向量C(1,…,N)，按照蓄电池组的荷电状态SOC从低向高排列C(1)～C(N)，C(1)蓄电池组处于优先充电且最后放电状态Z1，C(N)蓄电池组处于优先放电且最后充电状态Z2；对蓄电池充电的管理步骤包括：1）检测光伏阵列输出功率PV(t)和负载功率Load(t)，计算剩余光伏电能O(t)，所述O(t)=PV(t)－Load(t)；2）统计荷电状态SOC低于100%的蓄电池组个数L；并依据各蓄电池组的端电压VBat和最大允许充电电流IBat确定O(t)可以满足几组蓄电池组的充电需求，核定可充电的蓄电池组数M的方法为： L = 0 orO ( t ) ≤ 0 ⇒ M = 0 - - - ( 1 ) 式(1)成立时，即所有蓄电池均已充满(L＝0)或O(t)≤0，则M＝0，停止充电； [ O ( t ) - V Bat ( C ( 1 ) ) I Bat ( C ( 1 ) ) ] ≤ 0 andO ( t ) > 0 ⇒ M = 1 - - - ( 2 ) 式(2)成立时，O(t)全部充入蓄电池组C(1)； [ O ( t ) - Σ i = 1 M - 1 V Bat ( C ( i ) ) I Bat ( C ( i ) ) ] > 0 and [ O ( t ) - Σ i = 1 M V Bat ( C ( i ) ) I Bat ( C ( i ) ) ] < 0 andO ( t ) > 0 ⇒ 2 ≤ M ≤ L - - - ( 3 ) 式(3)成立时，向量C前M‑1个蓄电池组以其最大允许充电电流充电后，将剩余光伏电能全部充入蓄电池组C(M)； [ O ( t ) - Σ i = 1 L V Bat ( C ( i ) ) I Bat ( C ( i ) ) ] ≥ 0 andO ( t ) > 0 ⇒ M = L - - - ( 4 ) 式(4)成立时，向量C前M个蓄电池组均以其最大允许充电电流充电；蓄电池组充电后，更新其SOC值；3）若有蓄电池组已充满，则将该组放到向量C的末尾，其它组顺序前移；4）否则回到计算O(t)和核定可充电的蓄电池组数M，开始新的循环；对蓄电池放电的管理步骤包括：1）先由C(N)组蓄电池组放电；2）当其荷电状态SOC下降到60%以下，按照除C(1)以外的蓄电池组荷电状态SOC从低向高更新C向量，使蓄电池组C(1)始终处于Z1状态，C(N)蓄电池组处于Z2状态；3）当所有C(N)蓄电池组的SOC已低于或等于60%，蓄电池组按照C(N),C(N‑1),…,C(1)的顺序依次放电；处于Z1状态的蓄电池组放电优先级最低，只有当其它组的荷电状态SOC都已下降到最低荷电状态30%后，处于Z1状态的蓄电池组才启动，直到其荷电状态SOC也达到最低荷电状态，则停止蓄电池放电。