电容C。其中，所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述电感串联，并与所述三相整 流桥电路的正端、光伏板的正端以及储能电池的正极并联；所述绝缘栅双极晶体管的发射 极与所述三相整流桥电路的负端、所述光伏板的负端以及所述储能电池的负极并联。所述 IGBT的集电极还通过串联一第二二极管D2后与所述储能电容C并联。其中，所述储能电容C还与一电阻R并联。
[0045] 为了实现储能电池的输入电流连续可控，IGBT采用了电流闭环的控制方法。
[0046] 所述输出功率连续可控的风光互补控制器，还包括控制模块，用于对所述IGBT的 驱动信号进行控制。
[0047] 如图5所示，所述控制模块包括依次串联相接的第一比较单元、电压PI调节器、第 二比较单元、电流PI调节器以及PWM调制单元。首先，第一比较单元将所述储能电池的电 压参考值Uref和所述电池的实际电压值Ub进行处理获取两者的差值，输出第一差值信号； 所述第一差值信号经电压PI调节器后，第二比较器对经电压PI调节器处理后的第一差值 信号和储能电池的实际电流值ib进行处理获取两者的差值，输出第二差值信号；第二差值 信号输入电流PI调节器进行PI调节，最后进入PWM调制单元进行PWM调制处理，获取驱动 信号。
[0048] 所述PffM调制单元的输出端与所述IGBT的门基相连。
[0049] 在本实施例中，三相整流桥电路和光伏板均与一boost电路并联，通过控制模块 对IGBT进行电流闭环控制，从图6所示可以看出，蓄电池的实际电压在uref之下时，充电 电流大小根据实际电压值逐渐减小；当蓄电池的实际电压等于uref时，充电方式自动转变 为恒压充电模式。蓄电池的电流完全可控，从而大幅提升储能电池的使用寿命，同时因为蓄 电池电流连续，相比图1和图2所述电路方案，电流幅值成比例降低，可大幅提升蓄电池电 量的利用率。
[0050] 实施例二
[0051] 根据实施例一提出的一种输出功率连续可控的风光互补控制器，本实施例提出了 一种离网型风光互补供电系统。
[0052] 如图7所示，所述离网型风光互补供电系统包括风光互补控制器、用电负荷以及 电池控制模块。所述用电负荷通过直流母线与所述储能电池相连，所述电池控制模块分别 与所述用电负荷以及所述储能电池相连。
[0053] 所述电池控制模块根据用电负荷实时功率和储能电池的工作特性所要求的充电 电流值计算出风光互补控制器所需要的输出电流iref，从而可以实现分布式能源的发电在 满足用电负荷的前提下，对储能电池的充电电流可控。
[0054] 具体来说，当储能电池SOC在20% -80%之间时，以尽可能大的电流充电，从而提 高充电效率；当储能电池SOC大于80 %时，采用0.05C-0.IC(额定电流的0.05-0. 1倍）。 这种充电控制方式，大幅的提高了储能电池SOC利用率，同时提高了储能电池的使用寿命。
[0055] 对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。 因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权 利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
【主权项】
1. 一种输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，包括： 风机，用以将风能转变为电能； 三相整流桥电路，与所述风机相连； 储能电池，所述储能电池的正极和负极分别于所述三相整流桥电路的正端和负端相 连，用以存储电能； 开关直流升压电路，分别与所述三相整流桥电路和所述储能电池并联，用以控制所述 储能电池的输入电流并实现所述输入电流的连续可控。2. 根据权利要求1所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述开 关直流升压电路包括绝缘栅双极型晶体管。3. 根据权利要求2所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述风 光互补控制器还包括控制模块，与所述绝缘栅双极型晶体管的门极相连，用于控制所述绝 缘栅双极型晶体管的驱动信号。4. 根据权利要求3所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述控 制模块包括： 第一比较单元，与所述储能电池相连，用以接收所述储能电池的电压参考值和所述储 能电池的实际电压值并进行比较处理，获取第一差值信号； 电压PI调节器，与所述第一比较单元相连，用以对所述第一差值信号进行调节处理； 第二比较单元，分别与所述电压PI调节器以及所述储能电池相连，用以接收经所述电 压PI调节器处理后的第一差值信号和所述储能电池的实际电流值进行比较处理，获取第 二差值信号； 电流PI调节器，与所述第二比较单元相连，用以对所述第二差值信号进行调节处理； PffM调制单元，与所述第二PI调节器相连，用以对经所述电流PI调节器处理后的第二 差值信号进行PWM调制处理，获取所述驱动信号。5. 根据权利要求2所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述开 关直流升压电路还包括电感，所述电感一端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极相连，另 一端通过开关与所述三相整流桥电路的正端和所述光伏板的正端以及储能电池的正极相 连。6. 根据权利要求5所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述开 关直流升压电路还包括第二二极管和储能电容，所述第二二极管和所述储能电容串联后与 所述绝缘栅双极型晶体管并联。7. 根据权利要求6所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述储 能电容还与一放电电阻并联。8. 根据权利要求1所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述风 光互补控制器还包括光伏板，所述光伏板分别于所述三相整流桥电路、所述开关直流升压 电路以及所述储能电池并联。9. 根据权利要求5所述的输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，所述光 伏板的正端串联一第一二极管，所述储能电池的正端串联一第三二极管。10. -种输出功率连续可控的风光互补控制器，其特征在于，包括风光互补控制器、用 电负荷以及电池控制模块，所述用电负荷通过直流母线与所述风光互补控制器中的储能电 池相连；所述电池控制模块分别与所述用电负荷以及所述储能电池相连，用以根据所述用 电负荷的实时功率和所述储能电池的工作特性所要求的充电电流值统计储能电池的电流 参考值，并根据所述电流参考值对所述储能电池的充电电流进行控制。
【专利摘要】本发明提供一种输出功率连续可控的风光互补控制器及系统，控制器包括：风机；三相整流桥电路，与风机相连；储能电池，储能电池的正极和负极分别于三相整流桥电路的正端和负端相连，用以存储电能；开关直流升压电路，分别与三相整流桥电路和储能电池并联，用以控制储能电池的输入电流并实现输入电流的连续可控；风光互补系统包括风光互补控制器、用电负荷以及电池控制模块，电池控制模块根据储能电池的实际情况对储能电池的充电电流值进行控制。该发明实现了储能电池的电流完全可控、电流连续的效果，且大幅的提高了储能电池SOC利用率，同时提高了储能电池的使用寿命。
【IPC分类】H02S10/12, H02S10/20
【公开号】CN105024626
【申请号】CN201510456529
【发明人】殷志柱, 张霞
【申请人】上海电气集团股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月29日