一种基于策略的太阳能并行充电控制系统技术方案

技术编号:7839026 阅读:158 留言:0更新日期:2012-10-12 05:31
本发明专利技术涉及一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池,所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接,所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个,并且每个充电控制电路与每个蓄电池一一对应连接;充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电,充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器,策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后,向个充电控制电路发出相应的充电控制指令,各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令,调整充电参数,来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。与现有技术相比,本发明专利技术具有成本低、使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能充电控制系统,尤其是涉及一种基于策略的太阳能并行充电控制系统
技术介绍
随着太阳能等新型能源使用的日益普及,使得越来越多的没有电力供应的地区和地点可以用上电,对于太阳能离网应用系统,由于没有其它电力供应的储备,蓄电池成为了一种有效的储电方式,而在太阳能发电、蓄电池储电和负载用电这三者之 间就有一个充电控制器,用以控制管理和保护蓄电池和负载的正常工作。目前市场上所有的充电控制器都是一种单体的充电控制器,即将所有的太阳能发电、所有的蓄电池储电和所有的负载连接在同一个充电控制器,通过改善充电控制器的内部算法来提高太阳能电力的使用效率。而当所有的蓄电池被联接到一起时,就相当于一个大的蓄电池组,蓄电池组中的各蓄电池必须具有一致的参数和充放电物理化学特性,这些蓄电池在同一个充电控制器的控制下进行统一的充电,由于充电过程的各阶段对电力需要的差异,为了保证蓄电池充电过程中用电量最大的恒流充电阶段的电力需要,必须增加太阳能发电功率,这样在蓄电池充电阶段的涓流阶段、恒压阶段和浮充阶段,由于对电力的需要量小于恒流阶段,因此太阳能发电能力浪费。由于蓄电池储备的电量可以表述为Q = S /Wi,其中i是电流(单位安培或毫安),t是时间(单位小时),Q为电量(单位安培小时或者毫安小时);从图I中,容易看到在恒流充电阶段所需要的电流最大,而其它各阶段所需要的电流均小于恒流充电阶段。所以,目前市场上的充电控制器不能很好地解决充电效率低而建设成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、使用寿命长的基于策略的太阳能并行充电控制系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池,所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接,所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个,并且每个充电控制电路与每个蓄电池——对应连接;充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电,充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器,策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后,向个充电控制电路发出相应的充电控制指令,各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令,调整充电参数,从而来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。所述的充电控制电路包括第一单片机模块、电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块,所述的第一单片机模块分别与电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块连接,所述的第一 485通讯模块与策略控制器连接。所述的第一单片机模块包括第一 A/D采样单元、蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元、PWM控制单元、第一通讯控制单元,所述的蓄电池充电状态计算单元分别与第一 A/D采样单元、充电参数调整单元、第一通讯控制单元连接,所述的充电参数调整单元与PWM控制单元连接,所述的第一 A/D采样单元分别与第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块连接,所述的PWM控制单元与电流控制模块连接,所述的第一通讯控制单元与第一 485通讯模块连接;·第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块对蓄电池充电过程中的各参数变化进行实时检测,蓄电池充电状态计算单元根据上述检测到的参数和蓄电池的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果,并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器,然后根据策略控制器反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元的结果进行充电参数调整,最后将调整后的参数传送到PWM控制单元,PWM控制单元通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长,从而实现对充电电流的控制。所述的第一 A/D采样单元的工作流程如下(101)完成充电电流测量;(102)完成蓄电池两端的电压测量;(103)完成蓄电池充电过程中的温度升高测量;(104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区;(105)进行两次采样间延时。所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下(201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值;(202)根据测量值和该蓄电池已充电时长计算出当前充电所处阶段;(203)计算下一步蓄电池充电需要的电流值;所述的充电参数调整单元的工作流程如下(301)从数据通讯区取出来自策略控制器的参数调整指令;(302)根据参数调整指令对计算出来的下一步充电电流进行调整计算;(303)将调整后的充电电流参数存到数据通讯区,返回策略控制器,并执行参数调整指令。所述的策略控制器包括第二单片机模块、第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块,所述的第二单片机模块分别与第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块连接。所述的第二单片机模块包括第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元、多路充电状态分析单元、多路充电电力平衡控制单元,所述的多路充电状态分析单元分别与第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元连接,所述的多路充电状态分析单元与多路充电电力平衡控制单元连接,所述的多路充电电力平衡控制单元与第二通讯控制单元连接;第二电压测量模块和第二电流测量模块测量太阳能电力输入端的发电总功率,然后根据第二 485通讯模块中输入的各充电控制电路的实时检测参数,多路充电状态分析单元计算分析各充电控制电路对充电功率的需要,同时根据当时的发电总功率,多路充电电力平衡控制单元决定各充电控制电路的参数调整,并将参数调整以指令的形式通过第二485通讯模块发送到各充电控制电路。所述的多路充电状态 分析单元的工作流程如下(801)从数据通讯区取出各充电电路的充电电压、电流、蓄电池温升和下一步充电电流参数;(802)计算当前蓄电池充电所处的阶段;(803)计算出所有充电电路需要的电流总和。所述的多路充电电力平衡控制单元的工作流程如下(901)分析各充电电路充电电流之和是否大于太阳能发电的即时电流,若为否,执行步骤(902),若为是,执行步骤(903);(902)则不对各充电电路的充电电流进行调整;(903)检查是否有一些充电电路的处于浮充阶段,若为是,执行步骤(904),若为否,执行步骤(905);(904)该充电电路的充电电流不做调整,以便该路充电尽快结束;(905)判断是否有一些充电电路处于涓流充电阶段,若为是,执行步骤(906),若为否,执行步骤(907);(906)将该充电电路的充电电流关闭,使得涓流充电停止;(907)则将太阳能发电所产生的电流按照各充电电路的已经完成充电的电量的比例进行分配,以便电量较满的蓄电池尽快完成充电;(908)将所有充电电流调整参数指令存放到数据通讯区,由于通讯控制主程序床底到各充电控制电路。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点I)本专利技术充分利用了蓄电池在充电过程各个阶段对电量需求的差异这样一个基本事实,将蓄电池分成若干组,使之并行、轮换、交替充电,使得太阳能光伏电池板的数量大幅度下降,使得太阳能光伏发电的充电效率大幅度提高,有效地降低太阳能离网光伏发电系统的采购成本,同时大幅度降低了施工成本和日后维护成本,降低了太阳能离网发电系统的占地成本。2)本专利技术充分利用了蓄电池的充电特性,使得蓄电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池,所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接,所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个,并且每个充电控制电路与每个蓄电池一一对应连接; 充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电,充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器,策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后,向个充电控制电路发出相应的充电控制指令,各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令,调整充电参数,从而来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。2.根据权利要求I所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,所述的充电控制电路包括第一单片机模块、电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块,所述的第一单片机模块分别与电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块连接,所述的第一.485通讯模块与策略控制器连接。3.根据权利要求2所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,所述的第一单片机模块包括第一 A/D采样单元、蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元、PWM控制单元、第一通讯控制单元,所述的蓄电池充电状态计算单元分别与第一 A/D采样单元、充电参数调整单元、第一通讯控制单元连接,所述的充电参数调整单元与PWM控制单元连接,所述的第一 A/D采样单元分别与第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块连接,所述的PWM控制单元与电流控制模块连接,所述的第一通讯控制单元与第一.485通讯模块连接; 第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块对蓄电池充电过程中的各参数变化进行实时检测,蓄电池充电状态计算单元根据上述检测到的参数和蓄电池的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果,并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器,然后根据策略控制器反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元的结果进行充电参数调整,最后将调整后的参数传送到PWM控制单元,PWM控制单元通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长,从而实现对充电电流的控制。4.根据权利要求3所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,所述的第一 A/D采样单元的工作流程如下 (101)完成充电电流测量; (102)完成蓄电池两端的电压测量; (103)完成蓄电池充电过程中的温度升高测量; (104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区; (105)进行两次采样间延时。5.根据权利要求3所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统,其特征在于,所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下 (201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值; (202)根据测量值和该蓄电池已充电时长计算出当前充电所处阶段; (203)计算下一步蓄电池充电需要的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴勇彪
申请(专利权)人:上海桥茵科贸有限公司
类型:发明
国别省市:

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