[发明专利]蓄电池组太阳能充电的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能蓄电池应用方法，尤其涉及一种利用太阳能为蓄电池组充电的控制方法。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，对环境不产生任何污染，既环保又经济。太阳能的利用对解决能源和环境问题具有重要意义，而能量的存储和释放是利用太阳能的关键技术。太阳能充电是将光能转化为电能的一种重要应用方式，太阳能充电控制器是用于控制太阳能电池对蓄电池组进行充电，广泛应用于太阳能利用的领域。而充电控制方法对太阳能电池的充电效率以及蓄电池组的寿命有举足轻重的作用，但是在太阳能电池供电过程中，由于受日照强度影响太阳能电池的输出电压及功率的不稳定性，太阳能日均转换能量与蓄电池组高效充电需求能量难以形成匹配，造成了太阳能电池输出能量效率、蓄电池组储电效率以及蓄电池组使用寿命的降低，并直接影响其它应用系统的工作效率及可靠性。

在使用常规电源对蓄电池组充电时，有恒流、恒压及脉冲等方式，由于恒压充电方法更接近于蓄电池组本身的特性，并且结构简单，成本较低，因此大部分应用使用恒压充电方式。而脉冲充电方式能够在恒压充电方式基础上，使充电效率得到进一步提升，并且更有利于延长蓄电池组的循环使用寿命。但由于控制复杂，成本较高，应用在对效率和蓄电池组寿命要求较高的领域。

脉冲充电的优势完全和太阳能应用的需求相吻合，但是，由于常规的脉冲充电方式，由于在一个脉冲周期内存在不充电的时间，如果不进行特殊处理，对于太阳能系统来说，在这个时间内，太阳能所转换得到的电能就被闲置浪费了，同时随着蓄电池组充电量的增加，充电电流将逐步降低，太阳能电池的有效功率将越来越多地被闲置，从而将大幅度降低整个系统的实际能效。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种蓄电池组太阳能充电的控制方法，解决传统太阳能充电脉冲方式只针对一个蓄电池组进行充电控制的能效低下问题，减少太阳能转化的能源浪费。

本发明上述目的，将通过以下技术方案得以实现：

蓄电池组太阳能充电的控制方法，其特征在于：以相串联的一个蓄电池组BTi和一个电子开关Si为基本充电单元，将两个以上基本充电单元与电能缓冲模块C、太阳能电源PV对应极性并联构成充电回路，通过控制器程控切换各电子开关的开闭状态并调整电能缓冲模块充电时间Tc与蓄电池组充电时间Tbi的比率，交替地对各蓄电池组进行脉冲方式充电，其中i取1至n中任一整数。

进一步地，两个以上基本充电单元在电能缓冲模块C的一个放电时段内仅有一个电子开关闭合，各电子开关交替接通相应基本充电单元与电能缓冲模块C进行充电。

进一步地，两个以上基本充电单元在电能缓冲模块C的一个放电时段内有两个以上且非全部电子开关闭合，各电子开关在各自脉冲宽度下接通相应基本充电单元与电能缓冲模块C进行充电。

更进一步地，两个以上同时闭合的电子开关之一在电能缓冲模块C的一个放电时段内提前断开，剩余的电子开关保持闭合至电能缓冲模块C放电转充电的切换时刻。

进一步地，在每个基本充电单元的蓄电池组BTi和电子开关Si之间串接一个用于测量电压、电流的传感器Sei，且在全部基本充电单元相并联的其中一端也串接一个传感器Sec，再将传感器Sec的另一端及全部基本充电单元相并联的另一端与电能缓冲模块C对应极性并联相接，所述传感器Sei和传感器Sec均接入控制器的输入端，向控制器反馈各蓄电池组Bti的电压、电流参数，其中i取1至n中任一整数。

进一步地，所述电能缓冲模块C并联接设一电阻Rc，在太阳能电源PV零输出电流时释放电能缓冲模块C的电能；并且所述蓄电池组分别各自并联接设一电阻Ri，用以判断蓄电池组的接入与否，其中所述电阻Rc和电阻Ri的阻值等效于断路电阻，i取1至n中任一整数。

进一步地，所述电子开关Si为场效应管，绝缘栅双极型晶体管，光电倍增关或三极管中的一种，一组所述电子开关Si连接至控制器。

进一步地，所述蓄电池组的正极一一对应连接电子开关Sio，所述电子开关Sio为另一组连接至控制器的场效应管，通过控制器调配蓄电池组对外输出电能。

实施本发明的控制方法，其有益效果为：在不损失太阳能转换能量的前提下，提高了蓄电池组的充电效率及太阳能电源的实际使用效率，延长了蓄电池组的使用寿命，同时各蓄电池组可以实现单独自动维护、改善蓄电池内部化学环境，从而提高了蓄电池组的循环寿命。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。