一种风光互补系统铅蓄电池的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于模糊控制和PID控制技术互补的风光互补系统铅蓄电池控制方法，其特征在于：通过该系统既可以准确地获取铅酸蓄电池的剩余容量，又能通过模糊控制和PID控制技术互补对其充放电过程进行有效地监控和必要的基于人工智能的干预，对风机发电和光伏太阳电池板的发电能量进行最大效率的优化控制，达到最大功率跟踪得到最大效率，电源发电系统对蓄电池处于充电状态时，控制系统通过快速的控制算法，针对电池所处的不同容量状态来对外部两种电源和负载的充放电电流进行合理控制，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】

涉及蓄电池充放电
及电子控制领域。
技术介绍
随着能源的不断枯竭，风能、太阳能等新能源的开发和利用是当今社会亟待解决 的问题。蓄电池是风光互补发电系统和光伏发电系统中的关键部件之一，占整个发电系统 成本的相当一部分，因此，提高蓄电池的运行效率和使用寿命至关重要。大多数蓄电池损坏 的主要原因是充放电方法不合理造成的。因此，一种好的蓄电池充放电控制策略对提高其 使用寿命和使用效率起着举足轻重的作用，也对提高整个风光互补发电系统运行效率、降 低运行成本有着十分重要的意义。传统的蓄电池充电器除无法有效地实现对蓄电池的充放 电状态监控和智能化管理，普遍存在的问题诸如充电电流小，充电时间长，且充电过程中蓄 电池极化严重，W及过放电的情况，该样就大大降低蓄电池的使用寿命。
技术实现思路
本控制系统中主要实现对风机发电和光伏太阳电池板的发电能量进行最大效率 的优化控制，达到最大功率跟踪得到最大效率的功能。在风能和太阳电池板处于不同的工 作状态，即电源发电系统对蓄电池处于充电状态时，控制系统通过快速的控制算法，针对电 池所处的不同容量状态来对外部两种电源和负载的充放电电流进行合理控制。使充放电电 流大小和充电时间进行动态调整，从而提高充电效率，同时也使蓄电池得到有效保护。整个 系统硬件电路结构模型如图1所示，由H大功能模块组成；核也控制模块、检测模块、输出 控制模块构成。每个模块实现不同的功能，通过中央控制CPU对系统进行协调工作。 本专利技术提出了一种基于检测蓄电池电压偏差信号量所处的范围而进行的PID控 制和模糊控制互补的控制方法，该方法能够达到改善系统的控制性能，准确判断电池在每 一个时刻的状态，从而达到优化控制保护电池和提高风光发电系统效率的目的，其控制器 框图如图2所示。该控制器主要由两部分组成；模糊控制器和PID控制器。使用PID控制器 的主要目的就是获取到控制系统给定的当前蓄电池电压与实际电压的差值较小时即e(f) 较小时进行调节输出一个信号u(0)，该输出信号经过相应处理后，就能够控制M0S管的开 通占空比而实现相应的充电电流。【附图说明】 图1为系统硬件电路结构模型图； 图2为控制器框图； 图3为系统原理框图； 图4为控制流程图。【具体实施方式】 当风机和太阳电池板正常工作输出时，由硬件电路对其输出进行有效隔离而互不 影响，其后续工作过程为：首先检测该电压能否达到电池的充电要求，在满足基本充电要求 的情况下通过控制器对电池两端的电压进行实时监控，在得到蓄电池准确容量时分为H种 情况，通过ATmegaie微处理器的PWM模块输出控制充电电压和电流对电池进行充电，同时 单片机实时监测负载的工作电流和当前蓄电池的容量来对整个风光发电控制系统进行动 态调整，实现智能充放电控制。 如图2所示，其控制规律为：【主权项】1. ，包括铅酸蓄电池实时检测系统、铅酸蓄电 池实时检测系统、铅酸蓄电池的剩余容量采集、电池充放电过程进监控及人工智能干预。2. 根据权利要求1所述风光互补系统铅蓄电池的控制方法，其特征在于，采用模糊控 制和PID控制技术互补对电池系统进行智能控制。3. 根据权利要求1所述风光互补系统铅蓄电池的控制方法，其特征在于，本控制系统 中主要实现对风机发电和光伏太阳电池板的发电能量进行最大效率的优化控制，实现的功 能。4. 根据权利要求1所述风光互补系统铅蓄电池的控制方法，其特征在于，通过快速的 控制算法，针对电池所处的不同容量状态来对外部两种电源和负载的充放电电流进行控 制。5. 根据权利要求1所述风光互补系统铅蓄电池的控制方法，其特征在于，每个模块实 现不同的功能，通过中央控制CPU对系统进行协调工作。【专利摘要】本专利技术公开了一种基于模糊控制和PID控制技术互补的风光互补系统铅蓄电池控制方法，其特征在于：通过该系统既可以准确地获取铅酸蓄电池的剩余容量，又能通过模糊控制和PID控制技术互补对其充放电过程进行有效地监控和必要的基于人工智能的干预，对风机发电和光伏太阳电池板的发电能量进行最大效率的优化控制，达到最大功率跟踪得到最大效率，电源发电系统对蓄电池处于充电状态时，控制系统通过快速的控制算法，针对电池所处的不同容量状态来对外部两种电源和负载的充放电电流进行合理控制，提高工作效率。【IPC分类】H02J7-00【公开号】CN104701907【申请号】CN201310655524【专利技术人】李小孟 【申请人】李小孟【公开日】2015年6月10日【申请日】2013年12月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光互补系统铅蓄电池的控制方法，包括铅酸蓄电池实时检测系统、铅酸蓄电池实时检测系统、铅酸蓄电池的剩余容量采集、电池充放电过程进监控及人工智能干预。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李小孟，
申请(专利权)人：李小孟，
类型：发明
国别省市：辽宁;21