本发明专利技术公开了一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法和装置，方法包括1）将蓄电池分为两组，太阳能输出的电能经过 DC‑DC1转换模块和DC‑DC2转换模块分别给两组蓄电池充电；2）充电初始阶段；3）当有一组蓄电池进入快速充电模式时，蓄电池组一和蓄电池组二切换为脉冲充电模式；4）在脉冲充电模式下，在一组蓄电池的充电脉冲停止充电间歇期间，向另一组蓄电池进行放电；5）在给负载供电时，蓄电池组一通过DC‑DC1转换模块给负载供电，蓄电池组二通过 DC‑DC2转换模块给负载供电。本发明专利技术的有益效果：可有效提高蓄电池的充电速度和充电效率，克服了独立光伏系统中蓄电池冗余量设计要求与蓄电池难以在一天日照时间内充满的矛盾问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能充电控制技术，具体来说，涉及一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法及其装置。
技术介绍
现有独立光伏智能控制系统的结构如图1所示，其功能是将太阳能电池板输出的电能最大效率地充入蓄电池中，并根据蓄电池的蓄电状况以及其它控制因素（如由光线强度表征的白天和黑夜，延时时间等因素），实现对负载的供电控制。其智能充电原理是在充电过程中实时动态监测太阳能电池板输出的电压U 和电流I，按照最大功率点跟踪（Maximum PowerPoint Tracking, MPPT）方式，采用脉宽调制（Pulse-WidthModulation, PWM）方法，控制直流-直流（DC-DC）变换电路的通断，使太阳能电池板输出的电能始终为光伏阵列的最大输出功率。DC-DC模块在给负载供电的时候，可根据蓄电池的蓄电状况，以及其它控制要求，实现对负载的供电控制。在独立式太阳能供电系统中，目前应用最广的蓄电池是阀控式铅酸蓄电池（Valve-Regulated Lead Acid, VRLA），该类电池使用寿命一般为3年左右。VRLA蓄电池有其特定的充放电特性，如果使用不当，会极大缩短电池的使用寿命，严重的情况下，会使其使用寿命缩短至一年以内。由于铅酸蓄电池在生产过程和报废处理过程都会产生大量污染物，使得更换电池的代价高昂。研究表明充/放电过程对蓄电池的寿命影响很大，尤其是充电过程。而且，常规的充电方法充电速度慢，而独立式太阳能发电系统配置的蓄电池容量需存在冗余，以满足连续阴雨天的供电需要，因此，采用常规的充电控制方法难以在一天日照时间内将蓄电池充满，这导致蓄电池常工作于欠压状态，将极大缩短电池寿命。即现有独立光伏供电系统中对蓄电池的充电控制方法主要存在以下不足：（1）充电过程慢，难以在一天日照时间内有效地将蓄电池充满，导致蓄电池常工作于欠压状态，降低了系统运行性能；（2）常规充电方法严重影响蓄电池的寿命，蓄电池的过度更换提高了系统运行成本，蓄电池生产与报废过程中的高污染性严重影响了太阳能能源的清洁性。针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法及其装置，能够有效提高蓄电池的充电速度和充电效率；实现了蓄电池充电过程中的短暂快速深度放电，且放电电能不浪费；可最大效率利用太阳能，延长蓄电池使用寿命。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法，包括以下步骤：S1：将蓄电池分为两组，即蓄电池组一和蓄电池组二，太阳能输出的电能经过DC-DC1转换模块和DC-DC2转换模块分别给蓄电池组一和蓄电池组二充电；S2：在充电初始阶段，当蓄电池组的端电压小于快速充电电压阈值时，采用 MPPT算法给蓄电池组充电；S3：当有一组蓄电池进入快速充电模式时，蓄电池组一和蓄电池组二切换为脉冲充电模式；S4：在脉冲充电模式下，在一组蓄电池的充电脉冲停止充电间歇期间，向另一组蓄电池进行放电；S5：在给负载供电时，蓄电池组一通过DC-DC1转换模块给负载供电，蓄电池组二通过 DC-DC2转换模块给负载供电。进一步的，所述步骤S2包括：MPPT处理模块分别检测两组充电路径的电压U1,U2和电流I1,I2，从而在两组充电通路上都采用MPPT算法，并分别通过PWM1调制模块和 PWM2调制模块控制DC-DC1转换模块和DC-DC2转换模块。进一步的，当有一组蓄电池进入快速充电模式时，DC-DC1转换模块与DC-DC2转换模块轮流交替工作，且DC-DC3转换模块工作于DC-DC2转换模块的导通期，而DC-DC4转换模块工作于DC-DC1转换模块的导通期，DC-DC1转换模块与DC-DC4转换模块不同时导通，同样的，DC-DC2转换模块与DC-DC3转换模块不同时导通。进一步的，当有一组蓄电池进入快速充电模式时，DC-DC1转换模块和DC-DC2转换模块导通方向为：光伏阵列向蓄电池组导通。进一步的，所述步骤S4包括：蓄电池组一在停止充电间隙，通过PWM3调制模块控制DC-DC3转换模块向蓄电池组二放电，同理，蓄电池组二在其充电脉冲的停止充电间隙，通过PWM4调制模块控制DC-DC4转换模块向蓄电池组一放电，蓄电池组充、放电周期过程为充电-停充-放电-停放-充电。进一步的，在所述充、放电的周期内，设置的放电时间远小于充电时间。本专利技术还涉及一种可实现快速充电的独立光伏智能控制装置，包括MPPT处理模块、蓄电池组一、蓄电池组二和负载；所述MPPT处理模块通过PWM1调制模块与DC-DC1转换模块相连，所述DC-DC1转换模块分别与所述蓄电池组一和所述负载相连，所述DC-DC1转换模块还连接有光伏列阵；所述MPPT处理模块通过PWM2调制模块与DC-DC2转换模块相连，所述DC-DC2转换模块分别与蓄电池组二和所述负载相连；所述MPPT处理模块通过PWM3调制模块与DC-DC3转换模块相连，所述DC-DC3转换模块分别与所述蓄电池组一和蓄电池组二相连；所述MPPT处理模块通过PWM4调制模块与DC-DC4转换模块相连，所述DC-DC4转换模块分别与所述蓄电池组一和蓄电池组而相连。进一步的，MPPT处理模块还包括电流采集模块和电压采集模块。本专利技术的有益效果：可有效提高蓄电池的充电速度和充电效率，克服了独立光伏系统中蓄电池冗余量设计要求与蓄电池难以在一天日照时间内充满的矛盾问题；实现了蓄电池充电过程中的短暂快速深度放电，且放电电能不浪费；实现了 MPPT充电模式和脉冲式快速充电模式兼顾的充电方法，即可最大效率利用太阳能，又能在充电过程中有效保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术
技术介绍
所涉及的一种独立光伏智能控制系统结构图；图2是根据本专利技术实施例所述的一种独立光伏智能控制装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例的可快速充电方案的独立光伏系统拓扑结构图。图中：1、MPPT处理模块；2、PWM1调制模块；3、DC-DC1转换模块；4、PWM2调制模块；5、DC-DC2转换模块；6、蓄电池组一；7、蓄电池组二；8、负载；9、PWM3调制模块；10、DC-DC3转换模块；11、PWM4调制模块；12、DC-DC4转换模块；13、电流采集模块；14、电压采集模块；15、光伏列阵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，根据本专利技术实施例所述的独立光伏智能控制方法，包括以下步骤：S1：将蓄电池分为两组，即蓄电池组一6和蓄电池组二7，太阳能输出的电能经过DC-DC1转换模块3，DC-DC2转换模块5分别给蓄电池组一6和蓄电池组二7充电；S2：在充电初始阶段，即当蓄电池组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将蓄电池分为两组，即蓄电池组一和蓄电池组二，太阳能输出的电能经过 DC‑DC1转换模块和DC‑DC2转换模块分别给蓄电池组一和蓄电池组二充电；S2：在充电初始阶段，当蓄电池组的端电压小于快速充电电压阈值时，采用 MPPT算法给蓄电池组充电；S3：当有一组蓄电池进入快速充电模式时，蓄电池组一和蓄电池组二切换为脉冲充电模式；S4：在脉冲充电模式下，在一组蓄电池的充电脉冲停止充电间歇期间，向另一组蓄电池进行放电；S5：在给负载供电时，蓄电池组一通过DC‑DC1转换模块给负载供电，蓄电池组二通过 DC‑DC2转换模块给负载供电。
【技术特征摘要】
1.一种可实现快速充电的独立光伏智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将蓄电池分为两组，即蓄电池组一和蓄电池组二，太阳能输出的电能经过 DC-DC1转换模块和DC-DC2转换模块分别给蓄电池组一和蓄电池组二充电；S2：在充电初始阶段，当蓄电池组的端电压小于快速充电电压阈值时，采用MPPT算法给蓄电池组充电；S3：当有一组蓄电池进入快速充电模式时，蓄电池组一和蓄电池组二切换为脉冲充电模式；S4：在脉冲充电模式下，在一组蓄电池的充电脉冲停止充电间歇期间，向另一组蓄电池进行放电；S5：在给负载供电时，蓄电池组一通过DC-DC1转换模块给负载供电，蓄电池组二通过 DC-DC2转换模块给负载供电。2. 根据权利要求1所述的独立光伏智能控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：MPPT处理模块分别检测两组充电路径的电压U1,U2和电流I1,I2，从而在两组充电通路上都采用MPPT算法，并分别通过PWM1调制模块和 PWM2调制模块控制DC-DC1转换模块和DC-DC2转换模块。3. 根据权利要求1所述的独立光伏智能控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：当有一组蓄电池进入快速充电模式时，DC-DC1转换模块与 DC-DC2转换模块轮流交替工作，且DC-DC3转换模块工作于DC-DC2转换模块的导通期，而DC-DC4转换模块工作于DC-DC1转换模块的导通期，DC-DC1转换模块与DC-DC4转换模块不同时导通，同样的，DC-DC2转换模块与DC-DC3转换模块不同时导通。4. 根据权利要求3所述的独立光伏智能控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：高玉宝，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：江西;36
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