[发明专利]一种防冲击电流蓄电池保护的光储系统

权利要求书

1.一种防冲击电流蓄电池保护的光储系统，包括太阳能光伏电板(1)、单向直流变流器(2)、公共直流母线(3)、蓄电池(4)、蓄电池开关(5)、防冲击电流模块(6)、双向直流变流器(7)、负载开关控制模块(8)、直流负载(9)和主控模块(10)；所述防冲击电流模块(6)位于蓄电池开关(5)和双向直流变流器(7)之间；所述防冲击电流模块(6)包括第一开关(K1)、第二开关(K2)、第三开关(K3)、第四开关(K4)、第一电阻R7、第二电阻R8和第三电阻R9，所述第一开关(K1)与第二电阻R8、第二开关(K2)，第一电阻R7、第三电阻R9，第三开关(K3)、第三电阻R9，第四开关(K4)并联；所述主控模块包括中心控制单元、蓄电池开关控制单元、负载开关控制单元、防冲击电流控制单元、PWM产生单元、数据采集单元和AD转化单元；

所述主控模块通过数据采集单元采集太阳能光伏电板输出的电压电流信号、公共直流母线上的电压电流信号和蓄电池两端的电压电流信号，然后经过AD转化单元，将模拟信号转化为数字信号，并传输到中心控制单元；中心控制单元根据接收到的信号判断系统的工作模式是否有变化：当系统的工作模块没有发生变化时，中心控制单元控制防冲击电流控制单元，使第一开关闭合，第二开关、第三开关和第四开关均断开；当系统的工作模式发生变化时，中心控制单元控制防冲击电流控制单元，使第一开关断开，此时相当于电路中串联阻值为R7+R9的电阻；然后使第三开关闭合，此时相当于电路中串联阻值为R9的电阻；然后断开第三开关，闭合第二开关，此时电路中串联阻值为(R7+R9)//R8的电阻；最后，断开第二开关，闭合第四开关；当第四开关(K4)闭合后，第一开关(K1)又重新闭合，同时第二开关(K2)、第三开关(K3)和第四开关(K4)断开，整个系统又恢复到最初状态；

所述主控模块中的防冲击电流控制单元包括第一控制单元和第二控制单元，第一控制单元控制第一开关(K1)的关断，第二控制单元通过三个延时器分别控制第二开关(K2)、第三开关(K3)和第四开关(K4)的关断时间，当系统的工作模式发生变化产生冲击电流时，第二控制单元控制接入系统中的阻值不断减小，以防止一次和二次冲击电流。

2.根据权利要求1所述的防冲击电流蓄电池保护的光储系统，其特征在于，所述中心控制单元根据接收到的信号判断系统的工作模式，PWM产生单元分别控制单向直流变流器和双向直流变流器，使他们工作在升压、降压或者停止模式。

3.根据权利要求1所述的防冲击电流蓄电池保护的光储系统，其特征在于，所述中心控制单元根据接收到的信号判断系统的工作模式，通过蓄电池开关控制单元控制蓄电池开关的关断，通过负载开关控制单元控制负载开关的关断。

4.根据权利要求1或2或3所述的防冲击电流蓄电池保护的光储系统，其特征在于，所述工作模式包括：(1)太阳能光伏电板的输出功率小于负载功率，蓄电池电压高于过放电压时，太阳能光伏电板工作在MPPT，蓄电池恒压放电；(2)太阳能光伏电板的输出功率大于负载功率，蓄电池电压小于过充电压时，太阳能光伏电板工作在MPPT，蓄电池恒压充电；(3)太阳能光伏电板的功率大于负载功率，蓄电池充满时，断开蓄电池开关，蓄电池停止充电，增加直流负载，若负载调节失效，则光伏工作在恒压模式；(4)太阳能光伏电板的输出功率为零，蓄电池的电压高于过放电压时，蓄电池限流放电；(5)太阳能光伏电板的输出功率为零，蓄电池电压低于过放电压时，该光储系统停止工作；(6)太阳能光伏电板的输出功率远小于负载功率时，太阳能光伏电板工作在MPPT，负载开关全部断开，蓄电池进行MPPT充电；(7)太阳能光伏电板的输出功率远大于负载功率，蓄电池的充电电流达到上限电流时，蓄电池限流充电，增加直流负载，若负载调节失效，则光伏就工作在恒压模式；(8)太阳能光伏电板的输出功率小于负载功率，蓄电池放电电流已达到上限时，蓄电池限流放电，太阳能光伏电板工作在MPPT，减小负载，如负载调节失效，再切断所有负载。