[发明专利]一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及储能电池的协同供电领域，特别涉及一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统及方法。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，具有分布广泛、干净清洁资源无限等优点，是目前新能源中的重要成员。充分利用太阳能，能够减少化石燃料的使用，从而保护环境，减少污染。因此，太阳能技术受到了越来越多的关注，各种应用方式蓬勃兴起。

太阳能的利用方式与类型有很多，太阳能光伏发电是其中重要一种。但是太阳能光伏发电存在一些不足，例如随着季节或气候变化而供电情况随机性强、电力供应不稳定、供电质量差等，为了保证系统的稳定性和运行效率，必须有其他的辅助能源设备进行补充功能。目前常用方法采用市电作为补充能源，这种方法会根据光伏电池的输出、负载功率关系采取措施实现市电、光伏供电的协同供电。但是，这种方式不能保证在停电的情况下仍然能够继续供电，即不能保证供电的连续性。

因此，需要一种能够将市电、太阳能光伏电池、储能电池协同供电的系统及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够将市电、太阳能光伏电池、储能电池协同供电的系统及方法。

本发明的目的之一是提出一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统；本发明的目的之二是提出一种市电、光伏电池、储能电池协同供电方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统，包括太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端、中央控制器、太阳能DC-AC变换器、蓄电池组DC-AC变换器、功率校正器PFC、母线；

所述太阳能光伏电池通过太阳能DC-AC变换器与母线供电连接；

所述蓄电池组通过蓄电池组DC-AC变换器与母线供电连接；

所述市电接入端通过功率校正器PFC与母线供电连接；

所述中央控制器分别与太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端连接，所述中央控制器用于通过获取太阳能光伏电池的放电状态、蓄电池组剩余电量状态以及负载功率大小并进行比较后对太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端的切换过程进行控制。

进一步，还包括蓄电池组充电电路、蓄电池组电压检测装置、太阳能光伏电池电压电流检测装置、MPPT控制模块、第一启动继电器、第二启动继电器；

所述蓄电池组充电电路，用于为蓄电池组充电；

所述蓄电池组电压检测装置，用于检测蓄电池组的开路电压值并将开路电压值输入到中央控制器中；

所述太阳能光伏电池电压电流检测装置，用于检测太阳能光伏电池的电流和电压值；

所述MPPT控制模块，用于获取太阳能光伏电池的最大输出功率Po并将最大输出功率Po输入到中央控制器中；

所述第一启动继电器，用于从中央控制器中接收控制命令并连接蓄电池组与负载的供电电路；

所述第二启动继电器，用于从中央控制器中接收控制命令并连接功率校正器PFC与母线。

进一步，所述中央控制器包括系统初始化模块、负载功率检测模块、第一判断模块、第二判断模块、太阳能光伏电池供电启动模块；

所述中央控制器包括系统初始化模块，用于初始化控制系统；

所述负载功率检测模块，用于获取负载所需功率Pload；

所述第一判断模块，用于判断最大输出功率Po是否大于负载所需功率Pload；

所述第二判断模块，用于判断剩余容量是否大于蓄电池组容量阈值；

所述太阳能光伏电池供电启动模块，用于接收从太阳能光伏电池电压电流检测装置输出的太阳能光伏电池的电流和电压值，并产生PWM波开关信号输入到MPPT控制模块。

进一步，所述功率校正器PFC采用Boost PFC控制电路。

进一步，所述太阳能DC-AC变换器采用两级式DC-DC变换器电路。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统的协同供电方法，包括以下步骤：

S1：初始化控制系统；

S2：获取太阳能光伏电池的输出电压与电流，采用基于扰动法的MPPT控制方法得到太阳能光伏电池的最大输出功率Po；

S3：获取负载所需功率Pload；

S4：判断最大输出功率Po是否大于负载所需功率Pload，如果是，则启动太阳能光伏电池供电，并为蓄电池组充电；