一种微网型太阳能充电桩及充电方法与流程

文档序号:11957969阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种微网型太阳能充电桩,其特征在于,包括太阳能电池板(101)、MPPT电路(102)、主控制单元(103)、接口逆变电路(105)、电网充电电路(107)、并网逆变电路(108)和微电网(109),所述的太阳能电池板(101)通过MPPT电路(102)向直流母线(110)供电,所述的直流母线(110)通过接口逆变电路(105)连接至充电插口(106),直流母线(110)还通过并网逆变电流(108)连接至微电网(109),微电网(109)还通过电网充电电路(107)连接至直流母线(110),所述的主控制单元(103)分别与MPPT电路(102)、接口逆变电路(105)、电网充电电路(107)和并网逆变电路(108)信号连接,当充电桩电路接通后,MPPT电路(102)将太阳能电池板(101)采集到的能量流不间断地传送到直流母线(110)上,供电池充电和并网使用。

2.根据权利要求1所述的一种微网型太阳能充电桩,其特征在于,所述的充电桩还包括LCD显示屏及设置单元(104),所述的LCD显示屏及设置单元(104)通过485总线与主控制单元(103)连接,主控制单元(103)将充电桩的工作状态实时传送给LCD显示屏及设置单元(104),进行充电桩工作信息的动态显示,所述的LCD显示屏及设置单元(104)设置充电桩的充电时间。

3.根据权利要求1所述的一种微网型太阳能充电桩,其特征在于,所述的太阳能电池板(101)与MPPT电路(102)为一一对应的多组结构。

4.一种使用如权利要求1~3任一所述的一种微网型太阳能充电桩进行充电的方法,其特征在于,所述的接口逆变电路(105)接受直流母线(110)上的能量流,进行逆变处理得到交流电,再输出至充电插头(106),供电动汽车的充电使用。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的MPPT电路(102)、接口逆变电路(105)、电网充电电路(107)和并网逆变电路(108)分别通过485总线与主控制单元(103)通信,MPPT电路(102)将太阳能电池板(101)的电压及电流参数传送给主控制单元(103),接口逆变电路(106)对充电插口(106)上的负载的剩余电量进行跟踪检测,把检测信息回传给主控制单元(103)。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的主控制单元(103)通过多级直流母线控制策略实现太阳能与电网之间的能量切换与管理,具体包括:检测直流母线(110)电压Udc并与设定的控制参考电压UH、UM及UL作比较,其中UH、UM和UL依次减小,

当Udc≥UH时,并网逆电器(108)闭合,直流母线(110)将盈余的能量流注入电网;

当UM<Udc<UH时,电网充电电路(107)断开;

当UL<Udc≤UM时,太阳能电池板(101)的能量全部用于充电,并网逆变电路(108)断开,停止并网转换;

当Udc≤UL时,输入直流母线(110)的能量小于输出充电能量,电网充电电路(107)闭合,不足能量由电网充电电路(107)提供补充。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述的MPPT电路(102)包括P调节器、PI调节器和DC-DC变换器,利用光伏电流控制策略实现太阳能电池板(101)的能量获取,具体包括:

1)对直流母线(110)电压Udc采样,将偏差值△Udc作为P调节器的输入信号,△Udc=Udc_T-Udc,Udc_T为设定的直流母线(110)电压上限;

2)偏差值△Udc经过P调节器输出信号△Ipv=K*△Udc,其中,当△Udc>0时,K=0;当△Udc<0时,K为大于0的常数;

3)对太阳能电池板(101)的电压Upv和电流Ipv采样,通过MPPT算法获取当前太阳能电池板(101)的最大功率电流Ipv_mpp;

4)令PI调节器的输入值Ipv_ref=Ipv_mpp+△Ipv-Ip,输出值为DC-DC变换器的占空比D,用于调节DC-DC变换器,DC-DC变换器输出端接至直流母线(110),达到控制太阳能电池板输出电流Ipv的目的。

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