CN105576307A - 光伏***中蓄电池的充放电方法 - Google Patents

光伏***中蓄电池的充放电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光伏***中蓄电池的充放电方法。该方法包括：当Ppv>Pload时，以预设最大允许充电电流，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池进行充电；当所述蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，将所述预设最大允许充电电流线性减小到C/100，以C/100的充电电流继续对所述蓄电池进行充电；当所述蓄电池的充电电压再次达到所述预设过充电压时，所述蓄电池的荷电状态为1，停止对所述蓄电池进行充电。本发明的光伏***中蓄电池的充放电方法可以改善蓄电池性能并有效减缓其失效速度，有效延长蓄电池寿命，进而有效提升整个光伏***的整体性能。

Description

光伏***中蓄电池的充放电方法
技术领域
本发明涉及光伏***技术领域，具体而言，涉及一种光伏***中蓄电池的充放电方法。
背景技术
蓄电池作为独立光伏***中一个重要组成部分，起着至关重要的作用。在光照条件下既能补充太阳能供应的不足，又能存储多余的太阳能；在无光照条件下，它是负载唯一的能源。蓄电池在整个光伏***所占成本比例相对较高，受外界环境和条件的影响，通常其都不能达到其正常使用寿命，进而影响整个光伏***的运行寿命。
为解决这些问题，不仅需要提高蓄电池自身性能，高品质的能量管理***对整个光伏***影响至关重要。本发明中采用性价比较高铅酸电池，通过优化控制策略及方法，改善了其蓄电池性能并有效减缓其失效速度，有效提升了整个光伏***的整体性能。
发明内容
本发明实施例中提供一种光伏***中蓄电池的充放电方法，以解决现有技术中蓄电池不能达到其正常使用寿命的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种光伏***中蓄电池的充放电方法，包括：当Ppv＞Pload时，以预设最大允许充电电流，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池进行充电，其中，Ppv为光伏电池发电功率，Pload为负载功率；当所述蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，将所述预设最大允许充电电流线性减小到C/100，以C/100的充电电流继续对所述蓄电池进行充电，C为蓄电池容量；当所述蓄电池的充电电压再次达到所述预设过充电压时，所述蓄电池的荷电状态为1，停止对所述蓄电池进行充电。
作为优选，对所述蓄电池进行充电包括：将光伏***中蓄电池进行分组；采用光伏***中的光伏电能对蓄电池和蓄电池组进行充电。
作为优选，将光伏***中蓄电池进行分组，包括：通过控制可编程电池开关阵列中开关的通或断，控制多个蓄电池串联或并联形成蓄电池组。
作为优选，还包括：通过控制可编程充放电开关阵列中开关的通或断，对蓄电池和蓄电池组进行串联充放电；或对蓄电池和蓄电池组进行并联充放电。
作为优选，对蓄电池和蓄电池组进行串联放电，包括：检测到当前存在达到过放电压的蓄电池或蓄电池组时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到过放电压的蓄电池或蓄电池组。
作为优选，蓄电池组由多个蓄电池串联形成，对蓄电池组进行充电，包括：实时检测蓄电池组中各蓄电池的充电电压，检测到当前有蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到预设过充电压的蓄电池并连接负载，继续为蓄电池组中其他蓄电池充电，直至蓄电池组中所有蓄电池的充电电压达到预设过充电压。
作为优选，所述蓄电池为铅酸电池。
应用本发明的技术方案，光伏***中蓄电池的充放电方法包括：当Ppv＞Pload时，以预设最大允许充电电流，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池进行充电；当所述蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，将所述预设最大允许充电电流线性减小到C/100，以C/100的充电电流继续对所述蓄电池进行充电；当所述蓄电池的充电电压再次达到所述预设过充电压时，所述蓄电池的荷电状态为1，停止对所述蓄电池进行充电。本发明的光伏***中蓄电池的充放电方法，实现基于电流调节的充放电管理策略，以最大限度的利用光伏电能，改善了蓄电池性能并有效减缓其失效速度，有效延长蓄电池寿命，进而有效提升了整个光伏***的整体性能。
附图说明
图1是本发明实施例的光伏***中蓄电池的充放电方法的流程图；
图2是本发明实施例的蓄电池充电原理图；
图3是本发明实施例的蓄电池充放电管理***功能示意图；
图4是本发明实施例的蓄电池充放电管理***结构图；
图5是本发明实施例的光伏充电模式示意图；
图6是本发明实施例的蓄电池放电模式示意图；
图7(a)是本发明实施例的蓄电池充放电模式示意图1
图7(b)是本发明实施例的蓄电池充放电模式示意图2；
图8是本发明实施例的蓄电池组串联充电模式示意图；
图9是本发明实施例的蓄电池组串联充电模式配置旁路示意图1；
图10是本发明实施例的蓄电池组串联充电模式配置旁路示意图2。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
参见图1所示，根据本发明的实施例，光伏***中蓄电池的充放电方法包括：
步骤101：当Ppv＞Pload时，以预设最大允许充电电流，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池进行充电，其中，Ppv为光伏电池发电功率，Pload为负载功率；
步骤102：当所述蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，将所述预设最大允许充电电流线性减小到C/100，以C/100的充电电流继续对所述蓄电池进行充电，C为蓄电池容量；
步骤103：当所述蓄电池的充电电压再次达到所述预设过充电压时，所述蓄电池的荷电状态为1，停止对所述蓄电池进行充电。
本发明的光伏***中蓄电池的充放电方法，实现基于电流调节的充放电管理策略，以最大限度的利用光伏电能，改善了蓄电池性能并有效减缓其失效速度，有效延长蓄电池寿命，进而有效提升了整个光伏***的整体性能。
具体实施时，光伏***中蓄电池充放电次数频繁，受光照的季节性变化及连续阴天等极端天气影响，容易造成蓄电池的深度放电且过放后难以在短期内再次充满，因此恰当的蓄电池管理策略可以有效提高蓄电池效率并延长预期寿命，为最大限度的充分利用光伏电能，本申请采用基于电流调节的蓄电池充放电管理策略。如图2所示(Voltage/V表示纵坐标为电压轴，单位是V)，采用性价比较高的铅酸电池，设定蓄电池单体的过充电压为2.4V(即上述预设过充电压)，蓄电池达到SOC(StateofCharge，荷电状态)＝1的状态仅与以C/100的充电速率给蓄电池充电时达到过充电压工作点有关。因此，本申请对蓄电池进行充电的具体过程为：当Ppv＞Pload时，蓄电池以设定最大允许充电电流进行充电，否则充电电流相应减小。当蓄电池的充电电压达到过充电压2.4V时，线性减小上述最大允许充电电流直到C/100，当蓄电池电压再次达到过充电压时，认为蓄电池已被充满，此时SOC＝1。
具体实施时，为防止蓄电池长期处于欠充状态，可以将蓄电池进行分组管理，集中有限的光伏电能为部分单体电池或蓄电池组进行充电，使其快速达到充满状态，并对其余单体或组进行同样的策略，改善长期处理欠充状况，从而延长蓄电池寿命，例如，对蓄电池进行分组，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池和蓄电池组进行充电，当负载消耗功率且光伏电池发电功率Ppv＞负载功率Pload时，可以将多余的光伏电能为蓄电池或蓄电池组充电；当负载不消耗功率时，光伏发电功率全部用来为蓄电池或蓄电池组充电，根据***所采用蓄电池组的单体电池容量来判断充电***的过放或深度放电的。具体的，如图3、4所示，上述光伏***中蓄电池的充放电方法可以通过蓄电池可编程管理模块实现，具体的，将光伏***中蓄电池进行分组，包括：通过控制可编程电池开关阵列中开关的通或断，控制多个蓄电池串联或并联形成蓄电池组。
具体实施时，可以对蓄电池和蓄电池组的充放电进行配置，如图3、4所示，上述光伏***中蓄电池的充放电方法还包括：通过控制可编程充放电开关阵列中开关的通或断，对蓄电池和蓄电池组进行串联充放电；或对蓄电池和蓄电池组进行并联充放电。具体的，可以实现以下四种模式配置：(1)充电模式；(2)放电模式；(3)充放电模式；(4)均充模式。
针对上述充电模式，可以通过配置实现对单个蓄电池或多个蓄电池进行串联或并联充电，例如，图5所示，蓄电池Bat1和蓄电池Bat2串联、蓄电池Bat3和蓄电池Batn串联并组成并联***，同时接受光伏电能(PV)的补充。也可以通过配置，旁路蓄电池模块，进行串并联自由组合，提高灵活性。
针对上述放电模式，具体实施时，为了避免过放现象，对蓄电池和蓄电池组进行串联放电，包括：检测到当前存在达到过放电压的蓄电池或蓄电池组时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到过放电压的蓄电池或蓄电池组。例如，如图6所示，当蓄电池或蓄电池组达到过放电压时，可以通过配置可编程充放电开关阵列旁路相应达到过放电压的蓄电池或蓄电池组。还可以根据电能需求增加相应蓄电池或蓄电池组，实现无缝切换并稳定负载所需要电能。根据不同电压等级，进行电能匹配，提高电能利用率及配置的灵活性。
针对上述充放电模式，具体实施时，如图7(a)、7(b)所示，可以同时实现充放电配置，使长期处于欠充状态的蓄电池或蓄电池组脱离欠充状态，延长蓄电池寿命。
具体实施时，针对上述均充模式，为了避免过充现象，在本实施例中，蓄电池组由多个蓄电池串联形成，对蓄电池组进行充电，包括：实时检测蓄电池组中各蓄电池的充电电压，检测到当前有蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到预设过充电压的蓄电池并连接负载，继续为蓄电池组中其他蓄电池充电，直至蓄电池组中所有蓄电池的充电电压达到预设过充电压。
具体的，例如，蓄电池组由多个蓄电池串联使用，即使单节蓄电池的性能再优良、质量再好，若配组使用的各单体蓄电池特性不一致，都会导致蓄电池组内部单体蓄电池过充和过放情况严重不一致。任意一个蓄电池特性恶化时，将导致蓄电池组内其它蓄电池发生多米诺骨牌效应的连锁性损坏。蓄电池组品质由其中质量最差的一只单体蓄电池决定。通常阻性负载可以实现电压均衡，而容性或感性负载可以实现容量均衡，本发明中所涉负载为阻性负载。如图8所示，蓄电池组串联充电模式，当采用本发明中所提充电策略，检测单体蓄电池充电电压为2.4V(即预设过充电压)时，认为SOC＝1。设定蓄电池组单体蓄电池Bat3和蓄电池Bat1的SOH(电池健康度)分别为95％和98％，其余单体蓄电池的SOH均为100％。充电过程中，单体蓄电池Bat3电压首先达2.4V，为避免过充，此时通过配置可编程充放电开关阵列旁路Bat3，并连接负载Load1，如图9所示；继续充电过程中，单体蓄电池Bat1电压首先达2.4V，同样，通过配置可编程充放电开关阵列旁路Bat1，如图10所示，其余单体蓄电池继续充电，当检测电压达2.4V时，停止充电。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，包括：
当Ppv>Pload时，以预设最大允许充电电流，采用光伏***中的光伏电能对蓄电池进行充电，其中，Ppv为光伏电池发电功率，Pload为负载功率；
当所述蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，将所述预设最大允许充电电流线性减小到C/100，以C/100的充电电流继续对所述蓄电池进行充电，C为蓄电池容量；
当所述蓄电池的充电电压再次达到所述预设过充电压时，所述蓄电池的荷电状态为1，停止对所述蓄电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，对所述蓄电池进行充电包括：
将光伏***中蓄电池进行分组；
采用光伏***中的光伏电能对蓄电池和蓄电池组进行充电。
3.根据权利要求2所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，将光伏***中蓄电池进行分组，包括：
通过控制可编程电池开关阵列中开关的通或断，控制多个蓄电池串联或并联形成蓄电池组。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，还包括：
通过控制可编程充放电开关阵列中开关的通或断，对蓄电池和蓄电池组进行串联充放电；或对蓄电池和蓄电池组进行并联充放电。
5.根据权利要求4所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，对蓄电池和蓄电池组进行串联放电，包括：
检测到当前存在达到过放电压的蓄电池或蓄电池组时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到过放电压的蓄电池或蓄电池组。
6.根据权利要求3所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，蓄电池组由多个蓄电池串联形成，对蓄电池组进行充电，包括：
实时检测蓄电池组中各蓄电池的充电电压，检测到当前有蓄电池的充电电压达到预设过充电压时，控制所述可编程充放电开关阵列中开关的通或断，旁路达到预设过充电压的蓄电池并连接负载，继续为蓄电池组中其他蓄电池充电，直至蓄电池组中所有蓄电池的充电电压达到预设过充电压。
7.根据权利要求1所述的光伏***中蓄电池的充放电方法，其特征在于，所述蓄电池为铅酸电池。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105897156A (zh) * 2016-06-28 2016-08-24 深圳智慧能源技术开发有限公司 光伏***用的测控设备、光伏***及其控制方法
CN106532825A (zh) * 2016-11-21 2017-03-22 珠海格力电器股份有限公司 蓄电池充电方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095174A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Casio Comput Co Ltd 電源装置及びその充放電方法
CN101257136A (zh) * 2007-02-28 2008-09-03 北京恒基伟业投资发展有限公司 光伏电池-小电池充电方法
JP2011160635A (ja) * 2010-02-04 2011-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池の充電方法および太陽光発電システム
CN102290840A (zh) * 2011-08-15 2011-12-21 北京航空航天大学 一种应用于独立光伏发电***的高效光伏充电控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002095174A (ja) * 2000-09-13 2002-03-29 Casio Comput Co Ltd 電源装置及びその充放電方法
CN101257136A (zh) * 2007-02-28 2008-09-03 北京恒基伟业投资发展有限公司 光伏电池-小电池充电方法
JP2011160635A (ja) * 2010-02-04 2011-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 蓄電池の充電方法および太陽光発電システム
CN102290840A (zh) * 2011-08-15 2011-12-21 北京航空航天大学 一种应用于独立光伏发电***的高效光伏充电控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周家帅等: "独立光伏发电***蓄电池充电策略的研究", 《电源技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105897156A (zh) * 2016-06-28 2016-08-24 深圳智慧能源技术开发有限公司 光伏***用的测控设备、光伏***及其控制方法
CN106532825A (zh) * 2016-11-21 2017-03-22 珠海格力电器股份有限公司 蓄电池充电方法及装置
CN106532825B (zh) * 2016-11-21 2018-12-14 珠海格力电器股份有限公司 蓄电池充电方法及装置

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