CN107069897A - 一种光伏电站管理***及方法 - Google Patents

一种光伏电站管理***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种光伏电站电池管理***及方法，所述管理***包括：电池阵列、库仑计、计时器、中央处理器以及控制器；其中，所述电池阵列中的每一个电池均与库仑计连接；所述中央处理器分别与所述库仑计、所述计时器和所述控制器连接；所述控制器与所述电池阵列中的每一个电池连接。应用本发明实施例提供的一种光伏电站电池管理***，可以在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充。

Description

一种光伏电站管理***及方法
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏电站管理***及方法。
背景技术
随着煤发电导致的环境污染越来越严重，清洁能源得到了越来越多的重视，其中尤以光伏发电技术以太阳光几近无限的优点得到了广泛的应用。另外，光伏电板也被称为光伏发电板、光伏组件等。
目前，光伏发电技术主要是利用光伏发电板在太阳光的作用下产生电能，同时将电能存储在电池内。若将多个电池串联或者并联成电池阵列，然后连接上逆变器就可以连接到输电线路，向用户供电。
由于电池阵列的各个电池的容量是有差异的，若对各个电池进行相同时长的充电行为，那么容量较低的电池会发生过充，若电池过充可能会发生无法预料的事故，因此，如何在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏电站电池管理***及方法，以实现在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充的目的。具体技术方案如下：
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种光伏电站电池管理***，所述管理***包括：电池阵列、库仑计、计时器、中央处理器以及控制器；其中，所述电池阵列中的每一个电池均与库仑计连接；所述中央处理器分别与所述库仑计、所述计时器和所述控制器连接；所述控制器与所述电池阵列中的每一个电池连接；其中，
所述电池阵列包括至少一个电池；
所述库仑计，用于测量所述电池阵列中每一个电池的当前电量；
所述计时器用于根据所述中央处理器发送的第一指令进行计时；
所述中央处理器，用于针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；
所述控制器，用于在接收所述中央处理器发送的第二指令的情况下，断开该电池与充电电路的连接。
可选的，所述电池阵列包括所述光伏电站中所有光伏组件对应的电池。
可选的，所述中央处理器，具体用于针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接。
可选的，所述中央处理器，具体用于针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列中所有电池的平均容量；若该电池的电量达到该平均容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该平均容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接。
可选的，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
可选的，所述充电周期为用户预设的起始时刻至用户预设的结束时刻之间的时长。
为解决现有技术问题，本发明实施例还提供了一种光伏电站电池管理方法，所述方法包括：
接收库仑计测量电池阵列中每一个电池的当前电量；所述电池阵列包括至少一个电池；
针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；在该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时；
在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接。
可选的，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量。
可选的，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列中所有电池的平均容量。
可选的，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
本发明实施例提供了一种光伏电站电池管理***及方法，所述管理***包括：电池阵列、库仑计、计时器、中央处理器以及控制器；其中，所述电池阵列中的每一个电池均与库仑计连接；所述中央处理器分别与所述库仑计、所述计时器和所述控制器连接；所述控制器与所述电池阵列中的每一个电池连接；其中，所述电池阵列包括至少一个电池；所述库仑计，用于测量所述电池阵列中每一个电池的当前电量；所述计时器用于根据所述中央处理器发送的第一指令进行计时；所述中央处理器，用于针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；所述控制器，用于在接收所述中央处理器发送的第二指令的情况下，断开该电池与充电电路的连接。
应用本发明提供的一种光伏电站电池管理***及方法，当在电池的电量在预设时长内不再增加后，断开该电池与充电电路的连接，可以在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光伏电站电池管理***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光伏电站电池管理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种光伏电站电池管理***。
图1为本发明实施例提供的一种光伏电站电池管理***的结构示意图，所述管理***包括：电池阵列(101)、库仑计(102)、计时器(103)、中央处理器(104)以及控制器(105)；其中，所述电池阵列(101)中的每一个电池均与库仑计(102)连接；所述中央处理器(104)分别与所述库仑计(102)、所述计时器(103)和所述控制器(105)连接；所述控制器(105)与所述电池阵列(101)中的每一个电池连接；其中，
所述电池阵列(101)包括至少一个电池；
所述库仑计(102)，用于测量所述电池阵列(101)中每一个电池的当前电量；
所述计时器(103)用于根据所述中央处理器(104)发送的第一指令进行计时；
所述中央处理器(104)，用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；
所述控制器(105)，用于在接收所述中央处理器(104)发送的第二指令的情况下，断开该电池与充电电路的连接。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述电池阵列(101)包括所述光伏电站中所有光伏组件对应的电池。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述中央处理器(104)，具体用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述中央处理器(104)，具体用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列(101)中所有电池的平均容量；若该电池的电量达到该平均容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该平均容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
例如，在一个自然日内，太阳升起后，太阳光的强度足以使光伏组件发电对应的时刻开始，至下午太阳移动至地平线以下后，太阳光的强度不足以使光伏组件发电对应的时刻结束；可以理解的是，在上述两个时刻之间，若太阳的光的强度不足以使光伏组件继续发电，并不会对充电周期的确定产生影响。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述充电周期为用户预设的起始时刻至用户预设的结束时刻之间的时长。
示例性的，电池阵列包含了电池1、电池2、电池3、电池4和电池5。
假设充电周期的开始时刻为08:00:00，结束时刻为18:00:00，在12:00:00时刻，电池1的电量为1Ah、电池2的电量为1Ah、电池3的电量为1.4Ah、电池4的电量为1.6Ah和电池5的电量为2Ah。
五个电池中电量最高的为电池5的2Ah，因此电池1、电池2、电池3和电池4并未达到2Ah，因此中央处理器(104)针对电池1、电池2、电池3和电池4中的每一电池，向计时器(103)发送第一指令。计时器(103)接收到第一指令后，针对电池1、电池2、电池3和电池4中的每一电池进行计时。预设时长为10分钟，若在12:00:00至12:10:00时长内，电池1的电量未增加，说明电池1的已经充满，无需继续进行充电，因此，中央处理器(104)向计时器(103)发送第二指令。计时器(103)接收到第二指令后，切断充电电路与电池1的连接。
在实际应用中，还可以在其他电池的电量继续增加的情况下，电池1的电量未增加，确定电池1已经充满。
应用本发明图1所示实施例提供的一种光伏电站电池管理***，当在电池的电量在预设时长内不再增加后，断开该电池与充电电路的连接，可以在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充。
与本发明图1所示实施例相对应，本发明实施例还提供了一种光伏电站该电池管理方法。
图2为本发明实施例提供的一种光伏电站电池管理方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
S101：接收库仑计测量电池阵列中每一个电池的当前电量；所述电池阵列包括至少一个电池；
S102：针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；在该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时；
S103：在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列中所有电池的平均容量。
可选的，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
应用本发明图2所示实施例提供的一种光伏电站电池管理方法，当在电池的电量在预设时长内不再增加后，断开该电池与充电电路的连接，可以在对不同容量的电池进行充电时防止电池过充。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏电站电池管理***，其特征在于，所述管理***包括：电池阵列(101)、库仑计(102)、计时器(103)、中央处理器(104)以及控制器(105)；其中，所述电池阵列(101)中的每一个电池均与库仑计(102)连接；所述中央处理器(104)分别与所述库仑计(102)、所述计时器(103)和所述控制器(105)连接；所述控制器(105)与所述电池阵列(101)中的每一个电池连接；其中，
所述电池阵列(101)包括至少一个电池；
所述库仑计(102)，用于测量所述电池阵列(101)中每一个电池的当前电量；
所述计时器(103)用于根据所述中央处理器(104)发送的第一指令进行计时；
所述中央处理器(104)，用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；
所述控制器(105)，用于在接收所述中央处理器(104)发送的第二指令的情况下，断开该电池与充电电路的连接。
2.根据权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述电池阵列(101)包括所述光伏电站中所有光伏组件对应的电池。
3.根据权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述中央处理器(104)，具体用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；若该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接。
4.根据权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述中央处理器(104)，具体用于针对所述电池阵列(101)中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列(101)中所有电池的平均容量；若该电池的电量达到该平均容量时，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该平均容量时，向所述计时器(103)发送第一指令，以使所述计时器(103)开始计时，并在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器(105)发送第二指令，以使所述控制器(105)断开该电池与充电电路的连接。
5.根据权利要求3或4所述的管理***，其特征在于，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
6.根据权利要求1所述的管理***，其特征在于，所述充电周期为用户预设的起始时刻至用户预设的结束时刻之间的时长。
7.一种光伏电站电池管理方法，其特征在于，所述方法包括：
接收库仑计测量电池阵列中每一个电池的当前电量；所述电池阵列包括至少一个电池；
针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量；在该电池的电量达到该电池的标称容量时，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接；若该电池的电量未达到该电池的标称容量时，向所述计时器发送第一指令，以使所述计时器开始计时；
在计时开始后的预设时长内，该电池的电量未增加的情况下，向所述控制器发送第二指令，以使所述控制器断开该电池与充电电路的连接。
8.根据权利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量。
9.根据权利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述针对所述电池阵列中每一个电池，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池的标称容量，包括：
针对所述电池阵列中每一个电池，在该电池的充电周期内，根据库伦计的读数判断该电池的电量是否达到所有该电池阵列中所有电池的平均容量。
10.根据权利要求7或9任一项所述的管理方法，其特征在于，所述充电周期为一天内自第一次满足光伏组件发电条件的时刻，至当天最后一次不满足光伏组件发电条件的时刻之间的时长。
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