CN102118120A - 太阳能供电***及其提升供电效率的方法 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能供电***,包括太阳能板、充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置和负载。充放电控制装置连接于太阳能板与储能装置之间。充放电控制装置还连接于储能装置与电压电流转换装置之间。电压电流转换装置连接于充放电控制装置与负载之间。充放电控制装置包括输出功率追踪器和输出功率调节器。电压电流转换装置包括输出功率侦测器。输出功率调节器与该输出功率追踪器及输出功率侦测器相连接。输出功率追踪器用于获取充放电控制装置的输出功率。输出功率侦测器用于获取电压电流转换装置的输出功率。输出功率调节器用于根据电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率降低充放电控制装置的输出功率以提升太阳能供电***的供电效率。

Description

太阳能供电***及其提升供电效率的方法
技术领域
本发明涉及太阳能技术,特别涉及一种太阳能供电***及其提升供电效率的方法。
背景技术
太阳能作为一种新型能源,其应用越来越广泛。例如,太阳能照明装置、利用太阳能为电子产品供电、利用太阳能驱动汽车等各种应用方式不断涌现。而将太阳能转化为电能是太阳能应用的一个重要方面,这就需要使用到太阳能供电***。
现有技术中,太阳能供电***一般包括太阳能板、充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置以及负载。太阳能板用于收集太阳能并将太阳能转化为电能。该充放电控制装置用于控制太阳能板为储能装置充电并控制储能装置为电压电流转换装置供电。该电压电流转换装置用于将充放电控制装置输出的电压和电流转换为满足负载要求的工作电压和工作电流。然而,该充放电控制装置只对应一组固定的负载,其输出的电压与电流是固定的。当更换另一组负载时,充放电控制装置输出的电压与电流不变。一方面,当新的负载要求的工作电压与工作电流比原始的负载的工作电压与工作电流低时,充放电控制装置输出的过多的功率将消耗在电压电流转换装置上,不仅浪费电能,而且电压电流转换装置会发热过度而影响其工作可靠度和工作寿命。另一方面,当新的负载要求的工作电压与工作电流比原始的负载的工作电压与工作电流高时,电压电流转换装置无法转换得到满足新的负载正常工作的工作电压和工作电流,导致新的负载功率不足而无法工作。
因此,有必要提供一种可有效提升供电效率,且具有较高工作可靠度和工作寿命的太阳能供电***及其提升供电效率的方法。
发明内容
下面将以具体实施例说明一种太阳能供电***及其提升供电效率的方法。
一种太阳能供电***,包括太阳能板、充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置和负载。该太阳能板用于收集太阳能并将太阳能转化为电能。该充放电控制装置连接于太阳能板与储能装置之间。该充放电控制装置还连接于储能装置与电压电流转换装置之间。该充放电控制装置用于控制太阳能板为储能装置充电并控制储能装置为电压电流转换装置供电。该电压电流转换装置连接于充放电控制装置与负载之间。该电压电流转换装置用于将充放电控制装置输出的电压和电流转换为满足负载要求的工作电压和工作电流。该充放电控制装置包括一个输出功率追踪器和一个输出功率调节器。该电压电流转换装置包括一个输出功率侦测器。该输出功率调节器与该输出功率追踪器及输出功率侦测器相连接。该输出功率追踪器用于实时追踪获取充放电控制装置的输出功率。该输出功率侦测器用于侦测获取该电压电流转换装置的输出功率。该电压电流转换装置连接于不同负载时具有不同的输出功率。该输出功率调节器用于根据电压电流转换装置连接于不同负载时的不同输出功率降低充放电控制装置的输出功率以提升太阳能供电***的供电效率。
一种太阳能供电***提升供电效率的方法,其中该太阳能供电***包括充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置和负载,该充放电控制装置连接于太阳能板与储能装置之间,该充放电控制装置还连接于储能装置与电压电流转换装置之间,该电压电流转换装置连接于充放电控制装置与负载之间,该充放电控制装置包括一个输出功率追踪器和一个输出功率调节器,该电压电流转换装置包括一个输出功率侦测器,该输出功率调节器与该输出功率追踪器及输出功率侦测器相连接,该太阳能供电***提升供电效率的方法包括:
利用输出功率追踪器侦测获取充放电控制装置的初始输出功率;
利用输出功率侦测器侦测获取电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率,该输出功率为负载消耗的实际功率;
利用输出功率调节器获取充放电控制装置的初始输出功率以及电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率;
利用输出功率调节器根据电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率降低充放电控制装置的输出功率以提升太阳能供电***的供电效率。
相对于现有技术,本技术方案的太阳能供电***及其供电效率提升方法利用输出功率追踪器侦测获取充放电控制装置的输出功率,利用输出功率侦测器侦测获取电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率,并利用输出功率调节器获取充放电控制装置的初始输出功率以及电压电流转换装置的连接于不同负载时的输出功率并根据电压电流转换装置连接于不同负载时的不同输出功率降低充放电控制装置的输出功率。由于充放电控制装置的输出功率降低,电压电流转换装置的输出功率保持不变,从而太阳能供电***的供电效率(=电压电流转换装置的输出功率/充放电控制装置的输出功率)提升;并且,由于不会有过多的功率消耗在电压电流转换装置上而造成电压电流转换装置发热过度,因此,太阳能供电***的工作可靠度和工作寿命得到提升。
附图说明
图1是本技术方案实施例提供的太阳能供电***框图。
图2是本技术方案实施例提供的太阳能供电***供电效率提升方法的流程图。
主要元件符号说明
    太阳能供电***     100
    太阳能板     10
    充放电控制装置     20
    输出功率追踪器     22
    输出功率调节器     24
    储能装置     30
    电压电流转换装置     40
    输出功率侦测器     42
    负载     50
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本技术方案的太阳能供电***作进一步详细说明。
请参阅图1,本技术方案实施例提供的太阳能供电***100,包括太阳能板10、充放电控制装置20、储能装置30、电压电流转换装置40、负载50。
该太阳能板10用于收集太阳能并将太阳能转化为电能。
该充放电控制装置20连接于太阳能板10与储能装置30之间。该充放电控制装置20用于根据控制太阳能板10产生的电能为储能装置30充电。当储能装置30的电量不足时,充放电控制装置20便将太阳能板10产生的电能充入到储能装置30;当储能装置30的电量充足时,充放电控制装置20便控制太阳能板10停止向储能装置30充电。
该充放电控制装置20还连接于储能装置30与电压电流转换装置40之间。该充放电控制装置20用于控制储能装置30为电压电流转换装置40供电。
该充放电控制装置20包括一个输出功率追踪器22和一个输出功率调节器24。该输出功率调节器24与该输出功率追踪器22相连接。从而,该输出功率调节器24可获取充放电控制装置20的输出功率。该输出功率追踪器22用于实时追踪获取充放电控制装置20的输出功率。具体地,该输出功率追踪器22通过实时侦测充放电控制装置20的输出电压和输出电流,并根据该输出电压和输出电流计算得到充放电控制装置20的输出功率。该输出功率调节器24用于调节充放电控制装置20的输出功率。具体地,该输出功率调节器24通过调节充放电控制装置20的输出电压或输出电流,从而调节充放电控制装置20的输出功率。
该储能装置30用于储存太阳能板10转化的电能并为负载50提供电能。储能装置30的供放电通过充放电控制装置20进行控制。
该电压电流转换装置40连接于充放电控制装置20与负载50之间。该电压电流转换装置40用于将充放电控制装置20输出的电压和电流转换为满足负载50要求的工作电压和工作电流。该电压电流转换装置40包括一个输出功率侦测器42。该输出功率侦测器42用于侦测获取电压电流转换装置40的输出功率。该电压电流转换装置40连接于不同负载50时具有不同的输出功率。具体地,该输出功率侦测器42通过侦测电压电流转换装置40的输出电压和输出电流,并根据该输出电压和输出电流计算得到电压电流转换装置40的输出功率。该电压电流转换装置40的输出功率即为负载50消耗的实际功率。该电压电流转换装置40可以为DC/DC或DC/AC转换装置。
该输出功率侦测器42与输出功率调节器24相连接。从而,该输出功率调节器24可获取电压电流转换装置40连接于不同负载50时的不同输出功率。该输出功率调节器24用于根据电压电流转换装置40连接于不同负载50时的不同输出功率降低充放电控制装置20的输出功率以提升太阳能供电***100的供电效率。具体地,该输出功率调节器24可通过调节充放电控制装置20的输出电压或输出电流以降低充放电控制装置20的输出功率,从而提升太阳能供电***100的供电效率。其中,该供电效率=电压电流转换装置40的输出功率(即负载50消耗的实际功率)/充放电控制装置20的输出功率。因此,当电压电流转换装置40连接于不同的负载50时,不会有过多的功率消耗在电压电流转换装置40上而造成电压电流转换装置40发热过度,从而提升太阳能供电***100的工作可靠度和工作寿命。
请参阅图2,本实施例中的太阳能供电***100提升供电效率的方法如下:
第一步,利用输出功率追踪器22侦测获取充放电控制装置20的初始输出功率。
具体地,输出功率追踪器22侦测充放电控制装置20的初始的输出电压与输出电流,计算该初始的输出电压与输出电流的乘积以获得充放电控制装置20的初始输出功率。
第二步,利用输出功率侦测器42侦测获取电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出功率,该输出功率为对应负载50消耗的实际功率。
具体地,输出功率侦测器42侦测电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出电压与输出电流,计算该输出电压与输出电流的乘积以获得电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出功率。该电压电流转换装置40的输出功率即为该负载50消耗的实际功率。
第三步,利用输出功率调节器24获取充放电控制装置20的初始输出功率以及电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出功率。
具体地,输出功率调节器24与输出功率追踪器22及输出功率侦测器42相连接,输出功率调节器24从输出功率追踪器22获取充放电控制装置20的初始输出功率,输出功率调节器24从输出功率侦测器42获取电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出功率。
第四步,利用输出功率调节器24根据电压电流转换装置40连接于不同负载50时的输出功率降低充放电控制装置20的输出功率以提升太阳能供电***100的供电效率。
具体地,该输出功率调节器24调节充放电控制装置20的输出电压或输出电流,以降低充放电控制装置20的输出功率。在电压电流转换装置40连接于某一组新的负载50时,利用输出功率调节器24调节充放电控制装置20的输出电压或输出电流的过程中,为保证该组新的负载50消耗的实际功率不变,此时电压电流转换装置40的输出功率为该组新的负载50消耗的实际功率,该电压电流转换装置40的输出功率也应保持不变。
本实施例中,当电压电流转换装置40连接至一组新的负载50时,以利用输出功率调节器24调节充放电控制装置20的输出电压为例进行说明太阳能供电***100的具体调节过程。首先,利用输出功率调节器24将充放电控制装置20的输出电压调低,输出功率调节器24记录此时的第二输出功率,同时输出功率调节器24获取电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率。接着,若电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率的输出功率保持不变,且充放电控制装置20的第二输出动率小于初始输出功率时,输出功率调节器24继续调低充放电控制装置20的输出电压,输出功率调节器24记录此时的第三输出功率,同时输出功率调节器24获取电压电流转换装置40的输出功率。然后,若电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率仍保持不变,且充放电控制装置20的第三输出动率小于第二输出功率时,输出功率调节器24继续调低充放电控制装置20的输出电压。直至在电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率保持不变的前提下,充放电控制装置20调节后的输出功率不再降低为止。若电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率下降,则将充放电控制装置20的电压调高。另一方面,也可利用输出功率调节器24将充放电控制装置20的输出电压调高,以观测充放电控制装置20的输出功率是否变小。从而,在电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率保持不变的前提下,最终使得充放电控制装置20的输出功率最小,使得太阳能供电***100的供电效率提升。
可以理解的是,本技术方案的太阳能供电***100也可以利用输出功率调节器24调节充放电控制装置20的输出电流,从而,在电压电流转换装置40连接于该组新的负载50时的输出功率保持不变的前提下,最终使得充放电控制装置20的输出功率最小,使得太阳能供电***100的供电效率提升。
相对于现有技术,本技术方案的太阳能供电***及其供电效率提升方法利用输出功率追踪器侦测获取充放电控制装置的输出功率,利用输出功率侦测器侦测获取电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率,并利用输出功率调节器获取充放电控制装置的初始输出功率以及电压电流转换装置的连接于不同负载时的输出功率并根据电压电流转换装置连接于不同负载时的不同输出功率降低充放电控制装置的输出功率。由于充放电控制装置的输出功率降低,电压电流转换装置的输出功率保持不变,从而太阳能供电***的供电效率(=电压电流转换装置的输出功率/充放电控制装置的输出功率)提升;并且,由于不会有过多的功率消耗在电压电流转换装置上而造成电压电流转换装置发热过度,因此,太阳能供电***的工作可靠度和工作寿命得到提升。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种太阳能供电***,包括:
太阳能板、充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置和负载,
该太阳能板用于收集太阳能并将太阳能转化为电能,
该充放电控制装置连接于太阳能板与储能装置之间,该充放电控制装置还连接于储能装置与电压电流转换装置之间,该充放电控制装置用于控制太阳能板为储能装置充电并控制储能装置为电压电流转换装置供电,
该电压电流转换装置连接于充放电控制装置与负载之间,该电压电流转换装置用于将充放电控制装置输出的电压和电流转换为满足负载要求的工作电压和工作电流;
其特征在于,该充放电控制装置包括一个输出功率追踪器和一个输出功率调节器,该电压电流转换装置包括一个输出功率侦测器,该输出功率调节器与该输出功率追踪器及输出功率侦测器相连接,该输出功率追踪器用于实时追踪获取充放电控制装置的输出功率,该输出功率侦测器用于侦测获取该电压电流转换装置的输出功率,该电压电流转换装置连接于不同负载时具有不同的输出功率,该输出功率调节器用于根据电压电流转换装置连接于不同负载时的不同输出功率降低充放电控制装置的输出功率以提升太阳能供电***的供电效率。
2.如权利要求1所述的太阳能供电***,其特征在于,该输出功率追踪器通过实时侦测充放电控制装置的输出电压和输出电流,并根据该输出电压和输出电流计算得到充放电控制装置的输出功率。
3.如权利要求1所述的太阳能供电***,其特征在于,该输出功率调节器通过调节充放电控制装置的输出电压或输出电流,以调节充放电控制装置的输出功率。
4.如权利要求1所述的太阳能供电***,其特征在于,该输出功率侦测器通过侦测电压电流转换装置的输出电压和输出电流,并根据该输出电压和输出电流计算得到电压电流转换装置的输出功率。
5.一种太阳能供电***提升供电效率的方法,其中该太阳能供电***包括充放电控制装置、储能装置、电压电流转换装置和负载,该充放电控制装置连接于太阳能板与储能装置之间,该充放电控制装置还连接于储能装置与电压电流转换装置之间,该电压电流转换装置连接于充放电控制装置与负载之间,该充放电控制装置包括一个输出功率追踪器和一个输出功率调节器,该电压电流转换装置包括一个输出功率侦测器,该输出功率调节器与该输出功率追踪器及输出功率侦测器相连接,该太阳能供电***提升供电效率的方法包括:
利用输出功率追踪器侦测获取充放电控制装置的初始输出功率;
利用输出功率侦测器侦测获取电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率,该输出功率为对应负载消耗的实际功率;
利用输出功率调节器获取充放电控制装置的初始输出功率以及电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率;
利用输出功率调节器根据电压电流转换装置连接于不同负载时的输出功率降低充放电控制装置的输出功率以提升太阳能供电***的供电效率。
6.如权利要求5所述的太阳能供电***提升供电效率的方法,其特征在于,该输出功率追踪器侦测充放电控制装置的初始的输出电压与输出电流,计算该初始的输出电压与输出电流的乘积以获得充放电控制装置的初始输出功率。
7.如权利要求5所述的太阳能供电***提升供电效率的方法,其特征在于,该输出功率侦测器侦测电压电流转换装置的输出电压与输出电流,计算该输出电压与输出电流的乘积以获得电压电流转换装置的输出功率。
8.如权利要求5所述的太阳能供电***提升供电效率的方法,其特征在于,该输出功率调节器调节充放电控制装置的输出电压或输出电流,以降低充放电控制装置的输出功率。
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