[发明专利]兼容多种储能系统的离网光储互补发电系统及控制方法

摘要

本发明涉及一种兼容多种储能系统的离网光储互补发电系统及控制方法。解决现有技术中发电系统的储能部分只有铅酸电池方案或者锂离子电池方案，不能进行兼容和互补的技术问题。系统包括供电端、负载端和储能电池端，供电端连接在公共直流母线上，储能电池端通过双向直流变换模块连接在公共直流母线上，公共直流母线与负载端连接，双向直流变换模块包括双向直流变换电路和DSP单元，在储能电池端上连接有切换控制系统。本发明的优点是系统能够切换根据不同储能电池切换对应的储能控制系统，使得系统能够广泛适用于多种储能电池，弥补了采用单种类型电池存在的缺点，使得电池形成互补进行发电，提高了使用寿命，降低了成本。

主权项

一种兼容多种储能系统的离网光储互补发电系统控制方法，采用兼容多种储能系统的离网光储互补发电系统，发电系统包括供电端、负载端和储能电池端，供电端连接在公共直流母线上，储能电池端通过双向直流变换模块连接在公共直流母线上，公共直流母线与负载端连接，双向直流变换模块包括双向直流变换电路和控制其工作的DSP单元，在储能电池端（3）上连接有对多种储能系统进行切换控制的切换控制系统，所述切换控制系统包括分别检测供电端、负载端电压电流信号的供电端检测单元（16）、负载端检测单元（15），切换信号输入单元（7），电池管理模块（9），控制电池管理模块及双向直流变换模块工作的控制处理单元（8），蓄电池异常检测单元（12），所述电池管理模块包括采集电池信息的LECU单元（11）和对电池信息进行判断处理的BMU单元（10），所述切换信号输入单元连接到控制处理单元上，控制处理单元分别与电池管理模块和双向直流变换模块相连，所述LECU单元连接至储能电池端，且LECU单元与BMU单元连接，BMU单元与DSP单元（14）连接，所述供电端检测单元（16）、负载端检测单元（15）连接到BMU单元上，且供电端检测单元（16）、负载端检测单元（15）还连接到DSP单元（14）上，所述蓄电池异常检测单元连接在储能电池端与双向直流变换电路连接的线路上，且蓄电池异常检测单元还连接到DSP单元（14）上；双向直流变换电路（6）包括电感L1、三极管Q1、三极管Q2、二极管D1和二极管D2，电感L1一端连接在储能电池端正极，电感L1另一端连接在三极管Q2集电极，三极管Q2发射极连接在储能电池端负极，该储能电池端负极连接在公共直流母线的负极，二极管D2正极连接在三极管Q2发射极，二极管D2负极连接在三极管Q2集电极，三极管Q1的发射极连接在三极管Q2集电极上，三极管Q1集电极连接在公共直流母线正极上，二极管D1正极连接在三极管Q1发射极，二极管D1负极连接在三极管Q1集电极上，三极管Q1和三极管Q2的基极分别连接在DSP单元（14）上；在公共直流母线上连接有检测其电压值的第一检测单元（18），在电感L1与三极管Q1发射极连接点上连接有检测电压值的第二检测单元（19），所述第一检测单元和第二检测单元分别连接在一数模转换单元（17）上，数模转换单元与DSP单元（14）相连接；所述供电端（1）通过单向直流变换电路连接到公共直流母线上，所述单向直流变换电路包括电感L2、二极管D3、二极管D9、三极管Q3，电感L2一端连接在供电端正极，电感L2另一端连接到二极管D9正极，二极管D9负极连接至公共直流母线正极，三极管Q3集电极连接在二极管D9正极，三极管Q3发射极连接在供电端负极上，供电端负极连接到公共直流母线负极上，二极管D3正极连接在三极管Q3发射极，二极管D3负极连接在三极管Q3集电极；所述公共直流母线通过全桥逆变电路与负载端（2）连接，该全桥逆变电路包括电感L3、电感L4、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电容C3，电容C3连接在负载端的正负极之间，三极管Q4集电极连接在公共直流母线正极上，三极管Q4发射极连接到三极管Q6集电极，三极管Q6发射极连接到公共直流母线负极，三极管Q4发射极还通过串联电感L3后连接在负载端正极，三极管Q5集电极连接在三极管Q4集电极上，三极管Q5发射极连接三极管Q7集电极，三极管Q7发射极连接到三极管Q6发射极，三极管Q5发射极还通过串联电感L4后连接在负载端负极上，二极管D4正极连接在三极管Q4发射极，二极管D4负极连接在三极管Q4集电极，二极管D5正极连接在三极管Q5发射极，二极管D5负极连接在三极管Q5集电极，二极管D6正极连接在三极管Q6发射极，二极管D6负极连接在三极管Q6集电极，二极管D7正极连接在三极管Q7发射极，二极管D7负极连接在三极管Q7集电极；其特征是：包括以下步骤：步骤一：在电池接入发电系统后，操作者在切换信号输入单元内切换对应该电池类型的电池控制系统；步骤二：控制处理单元接收到切换信号输入单元的信号后将电池控制系统切换至对应电池类型的电池控制系统，若为锂离子电池控制系统，则发电系统发送控制命令给电池管理模块和DSP单元，由电池管理模块中的BMU单元接收供电端检测单元、负载端检测单元采集的电压电流值，LECU单元采集锂离子电池的信息并发送给BMU单元，进入下一步骤；若为铅酸电池控制系统，则进入步骤四；步骤三：BMU单元根据供电端检测单元、负载端检测单元的信息判断供电端、负载端的工况，然后结合锂离子电池所有数据信息，决定锂离子电池处于充电状态还是放电状态，BMU单元将决定的指令发送给DSP单元，由DSP单元控制双向直流变换模块切换到对应的工作状态，实现对锂离子电池进行充电或放电；步骤四：发电系统发送控制命令给供电端检测单元、负载端检测单元、蓄电池异常检测单元和DSP单元，由DSP单元接收供电端检测单元、负载端检测单元采集的电压电流值，蓄电池异常检测单元将铅酸电池电压电流信息传送给DSP单元，DSP单元根据供电端检测单元、负载端检测单元的信息判断供电端、负载端的工况，并结合铅酸电池电压电流信息决定铅酸电池处于充电状态还是放电状态，DSP单元控制双向直流变换模块切换到对应的工作状态，实现对铅酸电池进行充电或放电。