光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池作為獨立光伏系統(tǒng)中一個重要組成部分，起著至關(guān)重要的作用。在光照條件下既能補充太陽能供應(yīng)的不足，又能存儲多余的太陽能;在無光照條件下，它是負載唯一的能源。蓄電池在整個光伏系統(tǒng)所占成本比例相對較高，受外界環(huán)境和條件的影響，通常其都不能達到其正常使用壽命，進而影響整個光伏系統(tǒng)的運行壽命。
[0003]為解決這些問題，不僅需要提高蓄電池自身性能，高品質(zhì)的能量管理系統(tǒng)對整個光伏系統(tǒng)影響至關(guān)重要。本發(fā)明中采用性價比較高鉛酸電池，通過優(yōu)化控制策略及方法，改善了其蓄電池性能并有效減緩其失效速度，有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例中提供一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池不能達到其正常使用壽命的技術(shù)問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法，包括:當(dāng)Ppv>Plciad時，以預(yù)設(shè)最大允許充電電流，采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電，其中，Ppv為光伏電池發(fā)電功率，P1-為負載功率；當(dāng)所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時，將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100，以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電，C為蓄電池容量；當(dāng)所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時，所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I，停止對所述蓄電池進行充電。
[0006]作為優(yōu)選，對所述蓄電池進行充電包括:將光伏系統(tǒng)中蓄電池進行分組;采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池和蓄電池組進行充電。
[0007]作為優(yōu)選，將光伏系統(tǒng)中蓄電池進行分組，包括:通過控制可編程電池開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷，控制多個蓄電池串聯(lián)或并聯(lián)形成蓄電池組。
[0008]作為優(yōu)選，還包括:通過控制可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷，對蓄電池和蓄電池組進行串聯(lián)充放電;或?qū)π铍姵睾托铍姵亟M進行并聯(lián)充放電。
[0009]作為優(yōu)選，對蓄電池和蓄電池組進行串聯(lián)放電，包括:檢測到當(dāng)前存在達到過放電壓的蓄電池或蓄電池組時，控制所述可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷，旁路達到過放電壓的蓄電池或蓄電池組。
[0010]作為優(yōu)選，蓄電池組由多個蓄電池串聯(lián)形成，對蓄電池組進行充電，包括:實時檢測蓄電池組中各蓄電池的充電電壓，檢測到當(dāng)前有蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時，控制所述可編程充放電開關(guān)陣列中開關(guān)的通或斷，旁路達到預(yù)設(shè)過充電壓的蓄電池并連接負載，繼續(xù)為蓄電池組中其他蓄電池充電，直至蓄電池組中所有蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓。
[0011]作為優(yōu)選，所述蓄電池為鉛酸電池。
[0012]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法包括:當(dāng)Ρρν>ΡιΜ(^，以預(yù)設(shè)最大允許充電電流，采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電；當(dāng)所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時，將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100，以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電；當(dāng)所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時，所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I，停止對所述蓄電池進行充電。本發(fā)明的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法，實現(xiàn)基于電流調(diào)節(jié)的充放電管理策略，以最大限度的利用光伏電能，改善了蓄電池性能并有效減緩其失效速度，有效延長蓄電池壽命，進而有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法的流程圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的蓄電池充電原理圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電管理系統(tǒng)功能示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖5是本發(fā)明實施例的光伏充電模式示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明實施例的蓄電池放電模式示意圖；
[0019]圖7(a)是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電模式示意圖1
[0020]圖7(b)是本發(fā)明實施例的蓄電池充放電模式示意圖2;
[0021 ]圖8是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式示意圖；
[0022]圖9是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式配置旁路示意圖1;
[0023]圖10是本發(fā)明實施例的蓄電池組串聯(lián)充電模式配置旁路示意圖2。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
[0025]參見圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法包括:
[0026]步驟101:當(dāng)Ρρν>ΡιΜ(^#，以預(yù)設(shè)最大允許充電電流，采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池進行充電，其中，Ppv為光伏電池發(fā)電功率，Piciad為負載功率；
[0027]步驟102:當(dāng)所述蓄電池的充電電壓達到預(yù)設(shè)過充電壓時，將所述預(yù)設(shè)最大允許充電電流線性減小到C/100，以C/100的充電電流繼續(xù)對所述蓄電池進行充電，C為蓄電池容量；
[0028]步驟103:當(dāng)所述蓄電池的充電電壓再次達到所述預(yù)設(shè)過充電壓時，所述蓄電池的荷電狀態(tài)為I，停止對所述蓄電池進行充電。
[0029]本發(fā)明的光伏系統(tǒng)中蓄電池的充放電方法，實現(xiàn)基于電流調(diào)節(jié)的充放電管理策略，以最大限度的利用光伏電能，改善了蓄電池性能并有效減緩其失效速度，有效延長蓄電池壽命，進而有效提升了整個光伏系統(tǒng)的整體性能。
[0030]具體實施時，光伏系統(tǒng)中蓄電池充放電次數(shù)頻繁，受光照的季節(jié)性變化及連續(xù)陰天等極端天氣影響，容易造成蓄電池的深度放電且過放后難以在短期內(nèi)再次充滿，因此恰當(dāng)?shù)男铍姵毓芾聿呗钥梢杂行岣咝铍姵匦什⒀娱L預(yù)期壽命，為最大限度的充分利用光伏電能，本申請采用基于電流調(diào)節(jié)的蓄電池充放電管理策略。如圖2所示(Voltage/V表示縱坐標(biāo)為電壓軸，單位是V)，采用性價比較高的鉛酸電池，設(shè)定蓄電池單體的過充電壓為2.4V(即上述預(yù)設(shè)過充電壓)，蓄電池達到S0C(State of Charge，荷電狀態(tài))=I的狀態(tài)僅與以C/100的充電速率給蓄電池充電時達到過充電壓工作點有關(guān)。因此，本申請對蓄電池進行充電的具體過程為:當(dāng)Ρρν>Ρ^<^#，蓄電池以設(shè)定最大允許充電電流進行充電，否則充電電流相應(yīng)減小。當(dāng)蓄電池的充電電壓達到過充電壓2.4V時，線性減小上述最大允許充電電流直到C/100，當(dāng)蓄電池電壓再次達到過充電壓時，認為蓄電池已被充滿，此時SOC = I。
[0031]具體實施時，為防止蓄電池長期處于欠充狀態(tài)，可以將蓄電池進行分組管理，集中有限的光伏電能為部分單體電池或蓄電池組進行充電，使其快速達到充滿狀態(tài)，并對其余單體或組進行同樣的策略，改善長期處理欠充狀況，從而延長蓄電池壽命，例如，對蓄電池進行分組，采用光伏系統(tǒng)中的光伏電能對蓄電池和蓄電池組進行充電，當(dāng)負載消耗功率