一种光伏储能蓄电池充放电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于户用储能系统，具体涉及到光伏储能系统蓄电池充放电控制。
【背景技术】
[0002]目前应用比较普遍的家庭式绿色能源系统一般是光伏发电系统，主要包括太阳能光伏板、控制器、蓄电池、并网逆变器。系统结构一般采用光伏阵列通过充电控接蓄电池，蓄电池接到逆变器，逆变器输出端并网。
[0003]此种结构所用机器过多，能量利用率偏低，工况简单，缺乏必要的有效的调度控制。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏储能蓄电池充放电系统，其特征在于，包括光伏组件、Boost升压电路、Buck-Boost变换电路、蓄电池组、全桥逆变器电路、市电，所述光伏组件通过所述Boost升压电路提供稳定的直流母线；所述蓄电池组经Buck-Boost变换电路挂接到直流母线上，完成蓄电池组的充放电控制;所述市电和负载经全桥逆变电路挂接在直流母线上，完成负载的供电控制；
[0005]其还包括一阵列电压采样单元，用于采样光伏组件输出电压信号Upv;
[0006]一 Boost输出电压采样单元，用于采样Boost升压电路的输出母线电压信号UB_t;
[0007]一充放电电压采样单元，用于采样Buck-Boost变换电路的输出充放电电压信号
UBuck;
[0008]一阵列电流采样单元，用于采样光伏组件输出电流信号IPV;
[0009]—充电放电电流采样单元，用于采样Buck-Boost变换电路的输出充电电流信号
IBuck;
[0010]一 MPPT单元，根据光伏组件的输出电压信号Upv和光伏组件输出电流信号IPV，利用最大功率跟踪技术对光伏电池板进行最大功率跟踪，得到光伏电池板最佳工作电压u*pv;
[0011]一第一电压控制器，将所述MPPT单元的输出值U*pv与阵列电压采样电路输出值Upv取差值，经第一PI控制器控制调节输出Iref1;
[0012]一第二电压控制器，将母线电压指令值U*Bciclsti与母线电压采样电路的输出值UB_t取差值，经第二PI控制器控制调节输出Iref2 ；
[0013]—限幅控制单兀，根据第一电压控制器输出值IrefI与第二电压控制器输出值Iref2的大小设置所述限幅控制单元的输出值I*PV;
[0014]— Boost电流控制器，将限幅控制单元的输出值I*PV与光伏阵列电流采样电路输出值Ipv取差值，经第三PI控制器控制调节输出驱动占空比给PWM发生器，驱动Boost升压电路；
[0015]一第四电压控制器，将母线电压指令值U*Bciclst2与母线电压采样电路的输出值UB_t取差值，经第四PI控制器控制调节输出Iref3 ；
[0016]一第五电压控制器，将充放电电压指令值U*Buck与充放电电压采样电路的输出值UBuck取差值，经第五PI控制器控制调节输出Iref4 ；
[0017]—限幅控制单兀，根据第四电压控制器输出值Iref 3与第五电压控制器输出值Iref4的大小设置所述限幅控制单元的输出值
[0018]—充放电电流控制器，将充放电限幅单元的输出值I*BUck与充放电电流采样电路输出值IBuck取差值，经第六PI控制器控制调节输出驱动占空比给PWM发生器，驱动Buck-Boost变换电路。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明提供的光伏储能蓄电池充放电系统使系统工作在:I)光伏供电、蓄电池充电运行;2)光伏供电、蓄电池充放电输出并网带载运行;3)蓄电池放电，并网带载运行;三种工况模式，采用适当的能量管理策略依据光伏组件输出功率、蓄电池S0C、负载情况合理切换系统工况，保证系统平稳运行。
[0021]当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0023]图1为本发明实施例提供的光伏储能蓄电池充放电系统组成示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的光伏侧Boost升压电路的等效电路图；
[0025]图3为本发明实施例提供的Buck-Boost电路结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的全桥逆变电路的等效电路图；
[0027]图5为本发明实施例提供的蓄电池充放电控制的控制原理图。
【具体实施方式】
[0028]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]本发明实施例提供了一种光伏储能蓄电池充放电系统，其包括光伏组件l、BooSt升压电路2、Buck-B00St变换电路3、蓄电池组4、全桥逆变器电路5、市电6，所述光伏组件I通过所述Boost升压电路2提供稳定的直流母线;所述蓄电池组4经Buck-Boost变换电路3挂接到直流母线上，完成蓄电池组的充放电控制;所述市电6和负载7经全桥逆变电路5挂接在直流母线上，完成负载的供电控制；
[0030]其还包括一阵列电压采样单元，用于采样光伏组件输出电压信号Upv;
[0031 ] 一Boost输出电压采样单元，用于采样Boost升压电路的输出母线电压信号UBoost;
[0032]一充放电电压采样单元，用于采样Buck-Boost变换电路的输出充放电电压信号
UBuck ；
[0033]—阵列电流采样单元，用于采样光伏组件输出电流信号Ipv;
[0034]—充电放电电流采样单元，用于采样Buck-Boost变换电路的输出充电电流信号
IBuck;
[0035]— MPPT单元，根据光伏组件的输出电压信号Upv和光伏组件输出电流信号IPV，利用最大功率跟踪技术对光伏电池板进行最大功率跟踪，得到光伏电池板最佳工作电压U*pv;
[0036]一第一电压控制器，将所述MPPT单元的输出值U*PV与阵列电压采样电路输出值Upv取差值，经第一PI控制器PI_1控制调节输出Irefl;
[0037]一第二电压控制器，将母线电压指令值1]抑。。^与母线电压采样电路的输出值UB_t取差值，经第二PI控制器PI_2控制调节输出Iref2;
[0038]—限幅控制单兀，根据第一电压控制器输出值IrefI与第二电压控制器输出值Iref2的大小设置所述限幅控制单元的输出值I*PV;
[0039]— Boost电流控制器，将限幅控制单元的输出值I*PV与光伏阵列电流采样电路输出值Ipv取差值，经第三PI控制器PI_3控制调节输出驱动占空比给PWM发生器，驱动Boost升压电路；
[0040]—第四电压控制器，将母线电压指令值U*Bciclst2与母线电压采样电路的输出值UB_t取差值，经第四PI控制器P 1_4控制调节输出Iref3 ；
[0041 ] 一第五电压控制器，将充放电电压指令值U*BUck与充放电电压采样电路的输出值UBuck取差值，经第五PI控制器PI_5控制调节输出Iref4;
[0042]—限幅控制单兀，根据第四电压控制器输出值Iref 3与第五电压控制器输出值Iref4的大小设置所述限幅控制单元的输出值
[0043]一充放电电流控制器，将充放电限幅单元的输出值I*BUck与充放电电流采样电路输出值I Buck取差值，经第六PI控制器PI _6控制调节输出驱动占空比给PWM发生器，驱动Buck-Boost变换电路。
[0044]其中本实施例提供的Boost升压电路2包括:一个电感L2、开关管S3和二极管Dl，电感L2和二极管Dl串联后接在直流母线上。Boost升压电路2工作原理为:光伏组件3相当于电压源Upv，直流母线后面的部分电路等效为电阻负载R，因此光伏侧Boost升压电路2等效电路图如图2所示。该部分电路主要完成MPPT功能，实现对光伏能量最大程度的利用。
[0045]本实施例提供的全桥逆变电路5等效电路图如图4所示，直流母线挂接到一个由4个开关管组成的全桥逆变电路5上，逆变产生的脉冲电压经过LC滤波器接入负载7。单相逆变系统中，因正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulat