[发明专利]离网型光伏发电系统充电管理方法

摘要

离网型光伏发电系统充电管理方法，涉及光伏发电，尤其是一种发热量较小、充电管理精度较高、充电过程中电磁辐射量较小的离网型光伏发电系统充电管理方法。本发明是将一个光伏方阵平均分为N个充电单元，将每个充电单元顺序接入控制器的各路太阳电池方阵输入端，形成N个充电回路，每个充电回路均为单个PWM充电回路，可单独对系统进行充电，控制器实时监测蓄电池的电压及电流状况，根据蓄电池的电压状态控制各个回路PWM功率开关器件逐级的执行关闭或开启控制，以使充电电压值动态平衡的趋于某一恒定值。本发明通过将一个光伏方阵分为N个充电回路，以达到对充电电压精确控制的目的，当回路N的数量越多时，电压控制的精度也就越高。

主权项

1.一种离网型光伏发电系统充电管理方法，其特征在于该管理方法是将一个光伏方阵平均分为N个充电单元，将每个充电单元顺序接入控制器的各路太阳电池方阵输入端，形成N个充电回路，每个充电回路均为单个PWM充电回路，可单独对系统进行充电，控制器实时监测蓄电池的电压及电流状况，根据蓄电池的电压状态控制各个回路PWM功率开关器件逐级的执行关闭或开启控制，以使充电电压值动态平衡的趋于某一恒定值，精确的控制蓄电池充电电压的高低；具体控制方式如下：将一个光伏方阵分为N个充电单元，N>1，顺序接入控制器的各路太阳电池方阵输入端形成N个充电回路，此时设定的蓄电池充电电压为V，有K（1≤K≤N）个回路正处于100%导通状态，当一个检测周期T后，控制器再次检测蓄电池的电压及电流状况时发现如下状态：（一）当蓄电池电压有上升的趋势——执行回路关闭控制：步骤1，第K+1回路至第N回路功率开关器件处于完全导通状态，第K回路功率开关器件通过PWM方式控制，脉宽从100%导通逐步向0%导通步进，步进大小和速度快慢根据蓄电池电压上升状况判定，当回路K的功率开关器件脉宽调制为0%导通时，蓄电池电压仍然有上升的趋势，则进入步骤2；步骤2，第K回路功率开关器件进入关闭状态，第K+2回路至第N回路的功率开关器件处于完全导通状态，第K+1回路功率开关器件以PWM方式，脉宽从100%导通逐步向0%导通步进，步进大小和速度快慢根据蓄电池电压上升状况判定，当回路K+1的功率开关器件脉宽调制为0%导通时，蓄电池电压仍然有上升的趋势，则进入步骤3；步骤3，重复步骤2，如蓄电池电压仍然有上升的趋势，则依次让后续回路的功率开关器件逐次执行上述关闭方式，直至电压逐步趋近于要求值或全部回路的功率开关器件处于关闭状态；（二）当蓄电池电压有下降的趋势——执行回路开启控制：步骤1，当蓄电池电压处于下降趋势状态，需要逐步投入光伏方阵充电时，第1回路至第K‑2回路功率开关器件处于完全关闭状态，第K回路至第N回路功率开关器件处于完全导通状态，第K‑1回路功率开关器件以PWM方式，脉宽从0%逐步向100%导通步进，步进大小和速度快慢根据蓄电池电压下降状况判定，当回路K‑1的功率开关器件的脉宽已经调制为100%导通，蓄电池电压仍然有下降的趋势，则进入步骤2；步骤2，第1回路至第K‑3回路功率开关器件处于完全关闭状态，第K‑1回路至第N回路功率开关器件处于完全导通状态，第K‑2回路功率开关器件以PWM方式，脉宽从0%逐步向100%导通步进，步进大小和速度快慢根据蓄电池电压下降状况判定，当回路N‑1的功率开关器件已经调制为100%导通，蓄电池电压仍然有下降的趋势，则进入步骤3；步骤3，重复步骤2，如蓄电池电压仍然有下降的趋势，则依次让后续回路逐次执行上述开启控制，直至电压逐步趋近于要求值或全部回路的PWM开关器件处于全导通状态，进入蓄电池完全充电状态。