一种光伏电力转换到电池的方法及系统与流程

本发明涉及控制电池充电技术领域，具体而言，涉及一种光伏电力转换到电池的方及系统。

背景技术：

现有技术中，通过分布式电源如太阳能、风电等新能源进行发电给电池充电，已是非常常见的能量存储手段，但是，太阳能、风电等新能源虽然是清洁能源，能够保护环境，能够节约能源，其都有一个共同的特点是输出的电能偶然性大，间歇性强，容易造成不稳定，目前大部分的操作方式是通过控制变换器的变换使输出更加稳定，但是，消耗大量的控制成本，以及需要较高的变换器成本，需要较好的变换器器件，如何直接控制太阳能的输出以减小对电池的冲击，保护电池，延迟电池储能的效果，这是目前需要解决的难题。

技术实现要素：

本发明提出了一种光伏电力转换到电池的方法，包括：

建立太阳能电池等效模型，建立dc/dc变换器、电池、dc/ac变换器等效模型；

将一个或多个软件程序导入到控制器，所述控制器基于负载设备或太阳能设备或电网中的一个或多个选择的一个或多个软件程序，进行软件模拟，得到参考控制因数；

根据所述软件模拟，所述控制器控制太阳能电池进行等量投入测试，根据所述等量投入，反馈控制因数；

确定控制因数与参考控制因数的差值，确定差值是否在波动范围，如果是，则进行等量投入太阳能电池，转换到电池进行充电，如果否，则根据反馈的控制因数与参考控制因数的差值，重新进行软件模拟，调整参考控制因数，直到模拟结果和反馈结果满足预定标准。

所述的方法，所述软件模拟包括：基于所述负载设备或太阳能设备的至少一个特性，为所述控制器选择所述一个或多个软件模块；

在仿真模式下对建模控制板上的一个或多个软件模块建模，以模拟涉及负载设备或太阳能设备的功率转换；和从仿真模式获得仿真结果。

所述的方法，所述太阳能设备的功率转换软件模块建模为：

其中，为光电流，id为光伏电池并联的反向二极管流通的电流，ip为光伏电池并联模块的支路电流；

其中，为反向二极管的电流，v和i分别为太阳能阵列的电压和电流，t为太阳能电池的温度，tref太阳能电池的参考温度，g为太阳能光照强度，gref为太阳能光照强度参考值，流过太阳能电池的电流；k为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，为电量，为光电流的温度系数，n为反向二极管的理想因子和为反向二极管的参考电流，为串联连接在光伏电池中的单体电池数量，rs和rp分别为等价的串联和关断电阻；和为太阳能阵列a的电压和电流，ns和np分别为太阳能电池中串联环节的数量和总的并联环节的数量；

根据上述太阳能设备的功率转换软件模块建模进行太阳能仿真控制，控制太阳能阵列a的电流输出，确定参考控制因数。

所述的方法，包括：

所述预定标准包括采集每个太阳能电池的测试时的电流值，得出的波动范围曲线，将波动范围曲线与参考控制因数进行多时间段比较，得出波动范围值，依次遍历所有参与测试的太阳能电池的波动范围值，得出遍历值，如果遍历值的波动范围值的数量超过一预设数量阈值时，则需要重新进行软件模拟，调整参考控制因数，所述遍历值包括每个太阳能电池各时间段的波动范围值与电池数量的乘积。

一种光伏电力转换到电池的系统，包括：

模型等值模块，建立太阳能电池等效模型，建立dc/dc变换器、电池、dc/ac变换器等效模型；

参考控制因数获取模块，将一个或多个软件程序导入到控制器，所述控制器基于负载设备或太阳能设备或电网中的一个或多个选择的一个或多个软件程序，进行软件模拟，得到参考控制因数；

反馈模块，根据所述软件模拟，所述控制器控制太阳能电池进行等量投入测试，根据所述等量投入，反馈控制因数；

测试模块，确定控制因数与参考控制因数的差值，确定差值是否在波动范围，如果是，则进行等量投入太阳能电池，转换到电池进行充电，如果否，则根据反馈的控制因数与参考控制因数的差值，重新进行软件模拟，调整参考控制因数，直到模拟结果和反馈结果满足预定标准。

所述的系统，所述软件模拟包括：基于所述负载设备或太阳能设备的至少一个特性，为所述控制器选择所述一个或多个软件模块；

在仿真模式下对建模控制板上的一个或多个软件模块建模，以模拟涉及负载设备或太阳能设备的功率转换；和从仿真模式获得仿真结果。

所述的系统，所述太阳能设备的功率转换软件模块建模为：

其中，为光电流，id为光伏电池并联的反向二极管流通的电流，ip为光伏电池并联模块的支路电流；

其中，为反向二极管的电流，v和i分别为太阳能阵列的电压和电流，t为太阳能电池的温度，tref太阳能电池的参考温度，g为太阳能光照强度，gref为太阳能光照强度参考值，流过太阳能电池的电流；k为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，为电量，为光电流的温度系数，n为反向二极管的理想因子和为反向二极管的参考电流，为串联连接在光伏电池中的单体电池数量，rs和rp分别为等价的串联和关断电阻；和为太阳能阵列a的电压和电流，ns和np分别为太阳能电池中串联环节的数量和总的并联环节的数量；

根据上述太阳能设备的功率转换软件模块建模进行太阳能仿真控制，控制太阳能阵列a的电流输出，确定参考控制因数。

所述的系统，包括：

所述预定标准包括采集每个太阳能电池的测试时的电流值，得出的波动范围曲线，将波动范围曲线与参考控制因数进行多时间段比较，得出波动范围值，依次遍历所有参与测试的太阳能电池的波动范围值，得出遍历值，如果遍历值的波动范围值的数量超过一预设数量阈值时，则需要重新进行软件模拟，调整参考控制因数，所述遍历值包括每个太阳能电池各时间段的波动范围值与电池数量的乘积。

本发明所取得的有益技术效果是：本发明能够对太阳能输出的电能进行等效测试，根据软件仿真，测试然后反馈结果，根据反馈结果有效的调整太阳能输出的控制参数，能够提高输出到电池的电能的稳定性；通过对每个电池的控制波动，防止太阳能电池输出与目标的波动差值，损害电池，减小了对电池的冲击，提高了电池的寿命。作为本发明的重要改进之一是，遍历每个太阳能电池的输出参数，严控单个太阳能电池的输出波动的同时，达到控制整个太阳能的输出在平稳范围内。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明的光伏电力转换到电池的方法的示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

如图1所示，为本发明提出了一种光伏电力转换到电池的方法的示意图，包括：

建立太阳能电池等效模型，建立dc/dc变换器、电池、dc/ac变换器等效模型；

将一个或多个软件程序导入到控制器，所述控制器基于负载设备或太阳能设备或电网中的一个或多个选择的一个或多个软件程序，进行软件模拟，得到参考控制因数；

根据所述软件模拟，所述控制器控制太阳能电池进行等量投入测试，根据所述等量投入，反馈控制因数；

确定控制因数与参考控制因数的差值，确定差值是否在波动范围，如果是，则进行等量投入太阳能电池，转换到电池进行充电，如果否，则根据反馈的控制因数与参考控制因数的差值，重新进行软件模拟，调整参考控制因数，直到模拟结果和反馈结果满足预定标准。

所述的方法，所述软件模拟包括：基于所述负载设备或太阳能设备的至少一个特性，为所述控制器选择所述一个或多个软件模块；

在仿真模式下对建模控制板上的一个或多个软件模块建模，以模拟涉及负载设备或太阳能设备的功率转换；和从仿真模式获得仿真结果。

所述的方法，所述太阳能设备的功率转换软件模块建模为：

其中，为光电流，id为光伏电池并联的反向二极管流通的电流，ip为光伏电池并联模块的支路电流；

其中，为反向二极管的电流，v和i分别为太阳能阵列的电压和电流，t为太阳能电池的温度，tref太阳能电池的参考温度，g为太阳能光照强度，gref为太阳能光照强度参考值，流过太阳能电池的电流；k为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，为电量，为光电流的温度系数，n为反向二极管的理想因子和为反向二极管的参考电流，为串联连接在光伏电池中的单体电池数量，rs和rp分别为等价的串联和关断电阻；和为太阳能阵列a的电压和电流，ns和np分别为太阳能电池中串联环节的数量和总的并联环节的数量；

根据上述太阳能设备的功率转换软件模块建模进行太阳能仿真控制，控制太阳能阵列a的电流输出，确定参考控制因数。

所述的方法，包括：

所述预定标准包括采集每个太阳能电池的测试时的电流值，得出的波动范围曲线，将波动范围曲线与参考控制因数进行多时间段比较，得出波动范围值，依次遍历所有参与测试的太阳能电池的波动范围值，得出遍历值，如果遍历值的波动范围值的数量超过一预设数量阈值时，则需要重新进行软件模拟，调整参考控制因数，所述遍历值包括每个太阳能电池各时间段的波动范围值与电池数量的乘积。

一种光伏电力转换到电池的系统，包括：

模型等值模块，建立太阳能电池等效模型，建立dc/dc变换器、电池、dc/ac变换器等效模型；

参考控制因数获取模块，将一个或多个软件程序导入到控制器，所述控制器基于负载设备或太阳能设备或电网中的一个或多个选择的一个或多个软件程序，进行软件模拟，得到参考控制因数；

反馈模块，根据所述软件模拟，所述控制器控制太阳能电池进行等量投入测试，根据所述等量投入，反馈控制因数；

测试模块，确定控制因数与参考控制因数的差值，确定差值是否在波动范围，如果是，则进行等量投入太阳能电池，转换到电池进行充电，如果否，则根据反馈的控制因数与参考控制因数的差值，重新进行软件模拟，调整参考控制因数，直到模拟结果和反馈结果满足预定标准。

所述的系统，所述软件模拟包括：基于所述负载设备或太阳能设备的至少一个特性，为所述控制器选择所述一个或多个软件模块；

在仿真模式下对建模控制板上的一个或多个软件模块建模，以模拟涉及负载设备或太阳能设备的功率转换；和从仿真模式获得仿真结果。