一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统及设备，涉及新能源技术领域。所述方法是先根据二次电池的电池充电需求电压和各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压来调整所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数，确保所述各条光伏板串联支路的的最大功率点电压能够匹配所述电池充电需求电压，然后在判定所述各条光伏板串联支路当前都处于正常情况时，控制直充开关导通构成充电回路，如此可以利用光伏板的直流电对二次电池进行直接充电，跳过直流电逆变为交流电和交流电整流为直流电的转换过程，进而可实现减小功耗、提升充电效率和降低硬件成本的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统及设备


[0001]本专利技术属于新能源
，具体涉及一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统及设备。

技术介绍

[0002]二次电池(Rechargeable Battery)又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。现有对二次电池进行充电的过程一般是：先将交流电转换成直流电，然后对直流电进行适当的调压，最后利用经过调压的直流电对电池进行充电。但是这种电池充电方式将产生较大的功率损耗，同时需要投入较高的硬件成本。
[0003]光伏板，也称光伏板组件，是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于光伏板是输出直流电，如何利用光伏板对二次电池进行直接充电，进而实现减小功耗、提升充电效率和降低硬件成本的目的，是本领域技术人员亟需研究的课题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于光伏板的电池直接充电方法、装置、系统、控制设备及计算机可读存储介质，用以解决现有电池充电方式所存在功率损耗较大以及硬件成本高的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种基于光伏板的电池直接充电方法，由充电系统的电压转换控制器执行，其中，所述充电系统还包括有光伏板电压转换电路、直充开关和二次电池，所述光伏板电压转换电路包括有一条光伏板串联支路或具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数可同步调整的至少两条光伏板串联支路，所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路中的各条光伏板串联支路分别包含有多个串联的且具有相同属性的光伏板，所述电压转换控制器分别通信连接所述光伏板电压转换电路和所述直充开关，所述各条光伏板串联支路的正极分别电连接所述直充开关的正极输入端子，所述各条光伏板串联支路的负极分别电连接所述直充开关的负极输入端子，所述直充开关的正极输出端子电连接所述二次电池的正极，所述直充开关的负极输出端子电连接所述二次电池的负极；
[0007]所述电池直接充电方法，包括有如下步骤S1～S5：
[0008]S1.根据所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压，确定所述光伏板串联支路的且使最大功率点电压匹配所述电池充电需求电压的光伏板串联目标数，然后执行步骤S2；
[0009]S2.判断所述光伏板串联目标数是否等于所述当前光伏板串联数，若是，则执行步骤S4，否则执行步骤S3；
[0010]S3.根据所述光伏板串联目标数，生成第一控制信号，并将所述第一控制信号传送
至所述光伏板电压转换电路，以便所述光伏板电压转换电路在响应所述第一控制信号后，使所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述光伏板串联目标数，然后执行步骤S4；
[0011]S4.根据所述各条光伏板串联支路的当前支路电压及当前支路电流，判断所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路当前是否都处于正常情况，若是，则执行步骤S5；
[0012]S5.生成第二控制信号，并将所述第二控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第二控制信号后，使所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路与所述二次电池构成充电回路。
[0013]基于上述
技术实现思路
，提供了一种利用光伏板的直流电对二次电池进行充电的新方案，即先根据二次电池的电池充电需求电压和各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压来调整所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数，确保所述各条光伏板串联支路的的最大功率点电压能够匹配所述电池充电需求电压，然后在判定所述各条光伏板串联支路当前都处于正常情况时，控制直充开关导通构成充电回路，如此可以利用光伏板的直流电对二次电池进行直接充电，跳过直流电逆变为交流电和交流电整流为直流电的转换过程，进而可实现减小功耗、提升充电效率和降低硬件成本的目的。
[0014]在一个可能的设计中，当所述充电系统还包括有光伏逆变器和电网，并且所述电压转换控制器还通信连接所述光伏逆变器，所述各条光伏板串联支路的正极还分别电连接所述光伏逆变器的正极输入端子，所述各条光伏板串联支路的负极还分别电连接所述光伏逆变器的负极输入端子，以及所述光伏逆变器的交流输出端子电连接所述电网时，所述电池直接充电方法还包括有在步骤S5之后的如下步骤S6：
[0015]S6.生成第三控制信号，并将所述第三控制信号传送至所述光伏逆变器，以便所述光伏逆变器在响应所述第三控制信号后，进入用于配合所述电压转换控制器的电池充电模式：一方面根据所述二次电池的电池充电需求电流，围绕最大功率点电压实时调整输送至所述二次电池的电流大小，使电池充电电压始终工作在最大功率点，另一方面将所述光伏板电压转换电路的剩余光伏发电量逆变输送至所述电网。
[0016]在一个可能的设计中，在执行步骤S6之后，所述方法还包括有如下步骤S711～S714：
[0017]S711.判断所述二次电池的电池充电需求电压与所述各条光伏板串联支路的当前最大功率点电压是否匹配，若否，则执行步骤S712；
[0018]S712.调整降低所述电流大小，直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后，执行步骤S713；
[0019]S713.生成第四控制信号，并将所述第四控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第四控制信号后，切断所述充电回路,然后执行步骤S714；
[0020]S714.返回执行步骤S1～S6。
[0021]在一个可能的设计中，在执行步骤S6之后，所述方法还包括有如下步骤S721～S726：
[0022]S721.根据所述二次电池的电池状态数据，若发现所述二次电池需要停止充电，则执行步骤S722；
[0023]S722.调整降低所述电流大小，直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后，执行步骤S723；
[0024]S723.生成第四控制信号，并将所述第四控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第四控制信号后，切断所述充电回路,然后执行步骤S724；
[0025]S724.判断所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数是否等于最大可调整数值，若是，则执行步骤S726，否则执行步骤S725；
[0026]S725.生成第五控制信号，并将所述第五控制信号传送至所述光伏板电压转换电路，以便所述光伏板电压转换电路在响应所述第五控制信号后，使所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述最大可调整数值，然后执行步骤S726；
[0027]S726.生成第六控制信号，并将所述第六控制信号传送至所述光伏逆变器，以便所述光伏逆变器在响应所述第六控制信号后，进入正常工作模式：将所述光伏板电压转换电路的全部光伏发电量逆变输送至所述电网。
[0028]在一个可能的设计中，根据所述二次电池的电池充电需求电压和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏板的电池直接充电方法，其特征在于，由充电系统的电压转换控制器执行，其中，所述充电系统还包括有光伏板电压转换电路、直充开关和二次电池，所述光伏板电压转换电路包括有一条光伏板串联支路或具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数可同步调整的至少两条光伏板串联支路，所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路中的各条光伏板串联支路分别包含有多个串联的且具有相同属性的光伏板，所述电压转换控制器分别通信连接所述光伏板电压转换电路和所述直充开关，所述各条光伏板串联支路的正极分别电连接所述直充开关的正极输入端子，所述各条光伏板串联支路的负极分别电连接所述直充开关的负极输入端子，所述直充开关的正极输出端子电连接所述二次电池的正极，所述直充开关的负极输出端子电连接所述二次电池的负极；所述电池直接充电方法，包括有如下步骤S1～S5：S1.根据所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压，确定所述光伏板串联支路的且使最大功率点电压匹配所述电池充电需求电压的光伏板串联目标数，然后执行步骤S2；S2.判断所述光伏板串联目标数是否等于所述当前光伏板串联数，若是，则执行步骤S4，否则执行步骤S3；S3.根据所述光伏板串联目标数，生成第一控制信号，并将所述第一控制信号传送至所述光伏板电压转换电路，以便所述光伏板电压转换电路在响应所述第一控制信号后，使所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述光伏板串联目标数，然后执行步骤S4；S4.根据所述各条光伏板串联支路的当前支路电压及当前支路电流，判断所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路当前是否都处于正常情况，若是，则执行步骤S5；S5.生成第二控制信号，并将所述第二控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第二控制信号后，使所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路与所述二次电池构成充电回路。2.根据权利要求1所述的电池直接充电方法，其特征在于，当所述充电系统还包括有光伏逆变器和电网，并且所述电压转换控制器还通信连接所述光伏逆变器，所述各条光伏板串联支路的正极还分别电连接所述光伏逆变器的正极输入端子，所述各条光伏板串联支路的负极还分别电连接所述光伏逆变器的负极输入端子，以及所述光伏逆变器的交流输出端子电连接所述电网时，所述电池直接充电方法还包括有在步骤S5之后的如下步骤S6：S6.生成第三控制信号，并将所述第三控制信号传送至所述光伏逆变器，以便所述光伏逆变器在响应所述第三控制信号后，进入用于配合所述电压转换控制器的电池充电模式：一方面根据所述二次电池的电池充电需求电流，围绕最大功率点电压实时调整输送至所述二次电池的电流大小，使电池充电电压始终工作在最大功率点，另一方面将所述光伏板电压转换电路的剩余光伏发电量逆变输送至所述电网。3.根据权利要求2所述的电池直接充电方法，其特征在于，在执行步骤S6之后，所述方法还包括有如下步骤S711～S714：S711.判断所述二次电池的电池充电需求电压与所述各条光伏板串联支路的当前最大功率点电压是否匹配，若否，则执行步骤S712；
S712.调整降低所述电流大小，直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后，执行步骤S713；S713.生成第四控制信号，并将所述第四控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第四控制信号后，切断所述充电回路,然后执行步骤S714；S714.返回执行步骤S1～S6；和/或，在执行步骤S6之后，所述方法还包括有如下步骤S721～S726：S721.根据所述二次电池的电池状态数据，若发现所述二次电池需要停止充电，则执行步骤S722；S722.调整降低所述电流大小，直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后，执行步骤S723；S723.生成第四控制信号，并将所述第四控制信号传送至所述直充开关，以便所述直充开关在响应所述第四控制信号后，切断所述充电回路,然后执行步骤S724；S724.判断所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数是否等于最大可调整数值，若是，则执行步骤S726，否则执行步骤S725；S725.生成第五控制信号，并将所述第五控制信号传送至所述光伏板电压转换电路，以便所述光伏板电压转换电路在响应所述第五控制信号后，使所述各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述最大可调整数值，然后执行步骤S726；S726.生成第六控制信号，并将所述第六控制信号传送至所述光伏逆变器，以便所述光伏逆变器在响应所述第六控制信号后，进入正常工作模式：将所述光伏板电压转换电路的全部光伏发电量逆变输送至所述电网。4.根据权利要求1所述的电池直接充电方法，其特征在于，根据所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压，确定所述光伏板串联支路的且使最大功率点电压匹配所述电池充电需求电压的光伏板串联目标数，包括：根据在最近单位时段内记录的且所述各条光伏板串联支路的最大功率点电压，判断是否能向所述二次电池充电；若能，则根据所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功率点电压，确定所述光伏板串联支路的且使最大功率点电压匹配所述电池充电需求电压的光伏板串联目标数，否则触发生成并展示用于指示当前不可充电的提醒信息。5.根据权利要求1所述的电池直接充电方法，其特征在于，在判断所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路当前是否都处于正常情况之后，所述方法还包括：若判定所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路中有任意一条光伏板串联支路当前处于不正常情况，则触发生成并展示用于指示当前不可充电的提醒信息。6.一种基于光伏板的电池直接充电装置，其特征在于，适用于布置在充电系统的电压转换控制器中，其中，所述充电系统还包括有光伏板电压转换电路、直充开关和二次电池，所述光伏板电压转换电路包括有一条光伏板串联支路或具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数可同步调整的至少两条光伏板串联支路，所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路中的各条光伏板串联支路分别包含有多个串联的且具有相同属性的光
伏板，所述电压转换控制器分别通信连...

【专利技术属性】
技术研发人员：修磊然，
申请(专利权)人：北京磊然循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：