光伏与储能输入的自适应方法、装置及电能路由器与流程

本发明涉及智能化电气设备技术领域，尤其涉及一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法、电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置及包括该电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置的电能路由器。

背景技术：

目前市场上同类型产品的方案是将光伏和储能做成不同的端口，电路上也略有区别，如图1所示，光伏输入采用一个igbt加上一个防直流bus逆流二极管的boost电路，电流只能单向由光伏流入bus，而储能输入端口通常采用双向半桥dc/dc变换电路，保证电流双向流动，因此在硬件上就限定了储能电池不能接入光伏输入端口。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法、电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置及包括该电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置的电能路由器，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法，其中，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法包括：

获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值；

记录初始输入电压值；

在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值；

计算实时输入电压值与所述初始输入电压值之间的差值；

判断所述差值是否大于预设电压阈值；

若所述差值大于所述预设电压阈值，则判定接入电路为光伏输入电路；

若所述差值不大于所述预设电压阈值，根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路。

优选地，所述根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路包括：

判断当前参考电流值是否达到限定电流阈值；

若所述当前参考电流值达到限定电流阈值，则判定接入电路为储能电路。

优选地，若所述当前参考电流值未达到限定电流阈值，则继续以等步长增加电流值的方式更新当前参考电流值。

优选地，所述在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值包括：

在所述初始参考电流值的基础上每间隔固定时间增加固定电流值。

优选地，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法还包括在所述获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值的步骤前进行的：

判断电网是否有电；

若所述电网有电，则执行获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值的步骤。

优选地，所述初始参考电流值为0。

优选地，所述限定电流阈值根据输入电流进行调整。

作为本发明的第二个方面，提供一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置，其中，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值；

记录模块，所述记录模块用于记录初始输入电压值；

更新模块，所述更新模块用于在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值；

计算模块，所述计算模块用于计算实时输入电压值与所述初始输入电压值之间的差值；

第一判断模块，所述判断模块用于判断所述差值是否大于预设电压阈值；

判定模块，所述判定模块用于若所述差值大于所述预设电压阈值，则判定接入电路为光伏输入电路；

第二判断模块，所述第二判断模块用于若所述差值不大于所述预设电压阈值，根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路。

作为本发明的第三个方面，提供一种电能路由器，其中，所述电能路由器包括光伏输入电路、储能输入电路和前文所述的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置，所述光伏输入电路和所述储能输入电路均与所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置电连接，所述光伏输入电路和储能输入电路均包括dc/dc双向半桥变换电路。

优选地，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置包括dsp芯片。

本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法，通过获取接入电路的开路初始输入电压和初始参考电流值，然后等步长更新初始参考电流，并计算实时输入电压值与初始电压值之间的差值，判断该差值是否大于预设电压阈值，若大于则判定接入电路为光伏输入电路，否则继续根据参考电流值是否达到限定电流阈值来判断是否为储能输入电路，本发明提供的这种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法在不增加硬件成本的情况下，利用光伏与储能电池不同的vi特性实现光伏与储能的识别，具有应用灵活，适用范围广，有利于设备和系统的最大化利用。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术的dc/dc变换拓扑电路结构示意图。

图2为本发明提供的太阳能光伏板的电压-电流特性曲线图。

图3为本发明提供的储能电池的电压-电流特性曲线图。

图4为本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法的流程图。

图5为本发明提供的电流环控制框图。

图6为本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法的具体实施方式流程图。

图7为本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置的结构框图。

图8为本发明提供的电能路由器的结构框图。

图9为本发明提供的dc/dc变换拓扑电路结构示意图。

图10为本发明提供的电能路由器的具体实施方式结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图2和图3所示，分别为太阳能光伏板电压-电流特性曲线图和储能电池电压-电流特性曲线图，由图2和图3可知，太阳能光伏板随着输出电流的增大，电压会明显降低，储能电池在输出电流不超过其输出能力条件下，电流增大时电压几乎不变，因此，可以利用太阳能光伏板与储能电池具有不同的电压-电流特性来判断接入电路的类型。

作为本发明的第一个方面，提供一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法，其中，如图4所示，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法包括：

s110、获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值；

s120、记录初始输入电压值；

s130、在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值；

s140、计算实时输入电压值与所述初始输入电压值之间的差值；

s150、判断所述差值是否大于预设电压阈值；

s160、若所述差值大于所述预设电压阈值，则判定接入电路为光伏输入电路；

s170、若所述差值不大于所述预设电压阈值，根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路。

本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法，通过获取接入电路的开路初始输入电压和初始参考电流值，然后等步长更新初始参考电流，并计算实时输入电压值与初始电压值之间的差值，判断该差值是否大于预设电压阈值，若大于则判定接入电路为光伏输入电路，否则继续根据参考电流值是否达到限定电流阈值来判断是否为储能输入电路，本发明提供的这种电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法在不增加硬件成本的情况下，利用光伏与储能电池不同的vi特性实现光伏与储能的识别，具有应用灵活，适用范围广，有利于设备和系统的最大化利用。

应当理解的是，所述预设电压阈值和所述限定电流阈值均可以根据实际需求进行调整。

具体地，所述根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路包括：

判断当前参考电流值是否达到限定电流阈值；

若所述当前参考电流值达到限定电流阈值，则判定接入电路储能电路。

进一步具体地，若所述当前参考电流值未达到限定电流阈值，则继续以等步长增加电流值的方式更新当前参考电流值。

具体地，所述在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值包括：

在所述初始参考电流值的基础上每间隔固定时间增加固定电流值。

具体地，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法还包括在所述获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值的步骤前进行的：

判断电网是否有电；

若所述电网有电，则执行获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值的步骤。

优选地，所述初始参考电流值为0。

应当理解的是，所述限定电流阈值根据输入电流进行调整。具体地，可以根据设备允许的最大输入电流和接入储能电池的规格进行调整。

需要说明的是，在改变参考电流值时，通过电流环控制实现电流值的变化，如图5所示的电流环控制框图（其中iref表示参考电流值，iad表示实时电流值），参考电流值变化时，通过pi控制器实现对接入电流的控制。该控制方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。

下面结合图6对本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应方法进行详细描述。

1、设备初始上电进入自检，之后判断电网是否停电，如若停电则进入等待模式，直至电网来电。

2、设备闭合网侧断路器，进入并网等待判断状态，网侧逆变单元起到稳定直流母线bus作用，为判断进行时刻输入能量馈入电网提供通路。

3、开始进行输入模式判断，记录当前输入初始电压voc，初始化并启动输入电流环，环路工作在boost状态，通过环路控制上述dc/dc拓扑图中的左边igbt管，右边管常闭，使该路输入电流达到参考电流值iref（初始为0a），之后每隔200ms改变一次iref=iref+step，step为0.5a，并记录下实时输入电压vin，计算差值deltav=vin-voc

4、判断deltav若大于20v，结束判断，判断该路为光伏输入，若小于20v，继续判断此时iref若已经达到限定阈值（根据设备输入电流规格调整，也可通过软件调整），则判定为接入的是储能电池，若都不满足，继续改变iref直至结束当前一路输入判断，重复上述动作直至所有输入判断完毕，设备恢复正常工作状态，若只有一路输入，则直接恢复正常工作状态。

应当理解的是，上述间隔时间200ms以及步长0.5a可以根据需求自己设定，本发明不做限定。

作为本发明的第二个方面，提供一种电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置，其中，如图7所示，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置100包括：

获取模块110，所述获取模块110用于获取接入电路的开路初始输入电压值和初始参考电流值；

记录模块120，所述记录模块120用于记录初始输入电压值；

更新模块130，所述更新模块130用于在所述初始参考电流值基础上等步长增加电流值得到当前参考电流值；

计算模块140，所述计算模块140用于计算实时输入电压值与所述初始输入电压值之间的差值；

第一判断模块150，所述判断模块150用于判断所述差值是否大于预设电压阈值；

判定模块160，所述判定模块160用于若所述差值大于所述预设电压阈值，则判定接入电路为光伏输入电路；

第二判断模块170，所述第二判断模块170用于若所述差值不大于所述预设电压阈值，根据当前参考电流值是否达到限定电流阈值判断接入电路是否为储能输入电路。

本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置，通过获取接入电路的开路初始输入电压和初始参考电流值，然后等步长更新初始参考电流，并计算实时输入电压值与初始电压值之间的差值，判断该差值是否大于预设电压阈值，若大于则判定接入电路为光伏输入电路，否则继续根据参考电流值是否达到限定电流阈值来判断是否为储能输入电路，本发明提供的这种电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置在不增加硬件成本的情况下，利用光伏与储能电池不同的vi特性实现光伏与储能的识别，具有应用灵活，适用范围广，有利于设备和系统的最大化利用。

关于本发明提供的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置的工作过程可以参照前文的描述，此处不再赘述。

作为本发明的第三个方面，提供一种电能路由器，其中，如图8和图9所示，所述电能路由器10包括光伏输入电路200、储能输入电路300和前文所述的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置100，所述光伏输入电路200和所述储能输入电路300均与所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置100电连接，所述光伏输入电路200和储能输入电路300均包括dc/dc双向半桥变换电路。

本发明提供的电能路由器，由于采用了前文的电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置，通过获取接入电路的开路初始输入电压和初始参考电流值，然后等步长更新初始参考电流，并计算实时输入电压值与初始电压值之间的差值，判断该差值是否大于预设电压阈值，若大于则判定接入电路为光伏输入电路，否则继续根据参考电流值是否达到限定电流阈值来判断是否为储能输入电路，本发明提供的这种电能路由器在不增加硬件成本的情况下，利用光伏与储能电池不同的vi特性实现光伏与储能的识别，具有应用灵活，适用范围广，有利于设备和系统的最大化利用。

具体可以如图10所述，输入端有三个端口时，可以任意配置输入端口连接的电路，例如，可以两个为储能电池接入，一个光伏电池板接入，也可以全部为光伏电池板接入，或者全部为储能电池接入，或者一个为储能电池接入，两个为光伏电池板接入，具体可以根据自己的需求进行配置，这样使用更加灵活，不需要做成不同的接口，从而节省了成本。

优选地，所述电能路由器的光伏与储能输入的自适应装置包括dsp芯片。

关于本发明提供的电能路由器的具体工作过程可以参照前文的描述，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。