[发明专利]一种基于策略的太阳能并行充电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能充电控制系统，尤其是涉及一种基于策略的太阳能并行充电控制系统。

背景技术

随着太阳能等新型能源使用的日益普及，使得越来越多的没有电力供应的地区和地点可以用上电，对于太阳能离网应用系统，由于没有其它电力供应的储备，蓄电池成为了一种有效的储电方式，而在太阳能发电、蓄电池储电和负载用电这三者之间就有一个充电控制器，用以控制管理和保护蓄电池和负载的正常工作。

目前市场上所有的充电控制器都是一种单体的充电控制器，即将所有的太阳能发电、所有的蓄电池储电和所有的负载连接在同一个充电控制器，通过改善充电控制器的内部算法来提高太阳能电力的使用效率。

而当所有的蓄电池被联接到一起时，就相当于一个大的蓄电池组，蓄电池组中的各蓄电池必须具有一致的参数和充放电物理化学特性，这些蓄电池在同一个充电控制器的控制下进行统一的充电，由于充电过程的各阶段对电力需要的差异，为了保证蓄电池充电过程中用电量最大的恒流充电阶段的电力需要，必须增加太阳能发电功率，这样在蓄电池充电阶段的涓流阶段、恒压阶段和浮充阶段，由于对电力的需要量小于恒流阶段，因此太阳能发电能力浪费。

由于蓄电池储备的电量可以表述为

其中i是电流(单位：安培或毫安)，t是时间(单位：小时)，Q为电量(单位：安培小时或者毫安小时)；

从图1中，容易看到在恒流充电阶段所需要的电流最大，而其它各阶段所需要的电流均小于恒流充电阶段。

所以，目前市场上的充电控制器不能很好地解决充电效率低而建设成本高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、使用寿命长的基于策略的太阳能并行充电控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池，所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接，所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个，并且每个充电控制电路与每个蓄电池一一对应连接；

充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电，充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器，策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后，向个充电控制电路发出相应的充电控制指令，各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令，调整充电参数，从而来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。

所述的充电控制电路包括第一单片机模块、电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一485通讯模块，所述的第一单片机模块分别与电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一485通讯模块连接，所述的第一485通讯模块与策略控制器连接。

所述的第一单片机模块包括第一A/D采样单元、蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元、PWM控制单元、第一通讯控制单元，所述的蓄电池充电状态计算单元分别与第一A/D采样单元、充电参数调整单元、第一通讯控制单元连接，所述的充电参数调整单元与PWM控制单元连接，所述的第一A/D采样单元分别与第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块连接，所述的PWM控制单元与电流控制模块连接，所述的第一通讯控制单元与第一485通讯模块连接；

第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块对蓄电池充电过程中的各参数变化进行实时检测，蓄电池充电状态计算单元根据上述检测到的参数和蓄电池的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果，并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器，然后根据策略控制器反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元的结果进行充电参数调整，最后将调整后的参数传送到PWM控制单元，PWM控制单元通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长，从而实现对充电电流的控制。

所述的第一A/D采样单元的工作流程如下：

(101)完成充电电流测量；

(102)完成蓄电池两端的电压测量；

(103)完成蓄电池充电过程中的温度升高测量；

(104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区；

(105)进行两次采样间延时。

所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下：

(201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值；

(202)根据测量值和该蓄电池已充电时长计算出当前充电所处阶段；

(203)计算下一步蓄电池充电需要的电流值；