[发明专利]一种光伏UPS系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏逆变电源领域，尤其涉及光伏UPS系统及控制方法。

背景技术

光伏发电技术作为一种新兴清洁能源产业，最近几年发展迅速，与传统的能源相比，具有环保、可重复利用等优点。在美国、日本、德国、法国等国家已实施了光伏屋顶发电系统，UPS作为重要负载的断点保护装置已经广泛应用于工业生产以及居民生活的各个场合。将光伏电池与UPS结合起来可以更好的发挥两者的优势，实现资源的最大利用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种光伏UPS系统结构，其供电方式多样，最大化地利用太阳能、系统效率高。

本发明的目的通过以下技术措施实现： 

一种光伏UPS系统，包括光伏电池、整流电路、蓄电池、与交流电网连接的DC/DC降压电路、DC/DC升压电路、与负载连接的UPS逆变电路、充放电控制器，检测电路，DC/DC升压电路与光伏电池连接，还包括开关K1、K2、K3、K4，K1、K2、K3的一端与蓄电池连接，K1的另一端与DC/DC降压电路连接，K2的另一端与DC/DC升压电路连接、K3的另一端UPS逆变器连接，K4的一端与交流电网连接，K4的另一端与整流电路连接，整流电路另一端与UPS逆变器连接，检测电路、UPS逆变电路与充放电控制器连接。

其中，还包括功率因素校正电路，功率因素校正电路一端与整流电路连接，功率因素校正电路另一端与UPS逆变器连接。

其中，DC/DC降压电路与交流电网之间还设置有第二整流电路，第二整流电路一端与交流电网连接，第二整流电路另一端与DC/DC降压电路连接。

其中，开关K1、K2、K3、K4为功率开关管，K1、K2、K3、K4与充放电控制器连接。

一种光伏UPS系统控制方法，包括如下步骤：

A：设蓄电池低压设定点为V_bmin1、蓄电池最低放电电压为V_bmin2，蓄电池电压为，最大电压为                                               ，设DC/DC降压电路输出功率为，DC/DC升压电路输出功率为，DC/DC升压电路输出电流为，DC/DC升压电路输出最小电流为，蓄电池输出功率为，负载功率为，检测电路检测出电路中的、、、、、，并传送给充放电控制器；

B：充放电控制器根据检测电路检测出、、、、、值，进行计算，判断工作状态，进而控制开关K1、K2、K3、K4的闭合状态，当时，转入步骤C，当,且时，转入步骤D；且时，转入步骤E；当，且时，转入步骤F；当时，转入步骤G；

C：充放电控制器控制功率开关管、断开，，闭合，此时为光伏电池独立工作状态，光伏电池为负载供电，光伏电池同时给蓄电池充电，当时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式；

D: 充放电控制器控制功率开关管、断开，，闭合，此时为出光伏电池与蓄电池共同为负载供电状态，光伏电池与蓄电池同时放电，为负载供电；

E: 充放电控制器控制功率开关管断开，、、闭合，此时与交流电网连接的DC/DC降压电路以对蓄电池进行充电，光伏电池和DC/DC降压电路共同为蓄电池充电以及公文为负载供电；

F: 充放电控制器控制功率开关管断开、断开，、闭合,此时交流电网正常工作，当时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于MPPT方式，MPPT方式为充放电控制器实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压值，使系统达到最高的效率，当时，与光伏电池连接的DC/DC升压电路工作于恒压充电方式，与交流电网连接的DC/DC降压电路关闭，光伏电池为蓄电池充电，交流电网给负载提供能量；

G: 充放电控制器控制功率开关管、断开， 、闭合, 交流电网给负载提供能量，同时对蓄电池进行充电，与光伏电池连接的DC/DC升压电路关闭，与交流电网连接的DC/DC降压电路工作，给蓄电池充电。

其中，步骤C、步骤D、步骤E、步骤F、步骤G中为负载供电前，功率因素校正电路对功率因素进行纠正，功率因素校正电路对功率因素进行纠正后，经过UPS逆变电路逆变后给负载供电。

其中，步骤F、步骤G中交流电网为负载供电前，整流电路进一步对交流电进行整流。

其中，步骤E和步骤G中，交流电网的交流电在进入DC/DC降压电路之前，经过第二整流电路整流。