[发明专利]独立光伏充电蓄电池变阵控制系统及控制方法

权利要求书

1.独立光伏充电蓄电池变阵控制系统，包括单片机、SOC光照强度数据采集部分，Boost/Buck DC/DC MPPT部分、充电控制变阵控制部分、光伏电池阵列和蓄电池阵列，其特征在于单片机信号输出端口分别与Boost/Buck DC/DC MPPT部分信号输入端口、充电控制变阵控制部分信号输入端口相连，光伏电池阵列电能输出端口依次通过Boost/Buck DC/DC MPPT部分、充电控制变阵控制部分与蓄电池阵列电能输入端口相连，SOC光照强度数据采集部分信号输入端口分别与光伏电池阵列信号输出端口、蓄电池阵列信号输出端口相连，SOC光照强度数据采集信号输出端口与单片机信号输入端口相连；

所述充电控制变阵控制部分包括变阵控制器，所述SOC光照强度数据采集部分和单片机组成数据采集处理部分，所述蓄电池阵列包括待充蓄电池组和被充蓄电池组，数据采集处理部分信号输入端口分别与待充蓄电池组信号输出端口、被充蓄电池组信号输出端口、光伏电池阵列的光伏电池组信号输出端口相连，数据采集处理部分信号输出端口与变阵控制器信号输入端口相连，变阵控制器控制信号输出端口分别与待充蓄电池组充电控制信号输入端口、被充蓄电池组充电控制信号输入端口相连。

2.根据权利要求1所述独立光伏充电蓄电池变阵控制系统，其特征在于所述Boost/Buck DC/DC MPPT部分包括电容C3，电容C3一端分别与光伏电池组一端、电阻R1一端、电感L1一端相连，电容C3另一端分别与光伏电池组另一端、电阻R2一端、电阻R3一端相连，电阻R1另一端与电阻R2另一端相连，电感L1另一端分别与电容C1一端、电感L2一端相连，电阻R3另一端分别与电容C1另一端、NMOSFET源极、二极管D1阳极、电容C2一端相连，电感L2另一端分别与NMOSFET漏极、二极管D1阴极、二极管D2阳极相连，二极管D2阴极与电容C2另一端相连。

3.根据权利要求1所述独立光伏充电蓄电池变阵控制系统，其特征在于所述数据采集处理部分包括ADC0809芯片U3、80C528芯片U1、DAC0832芯片U2、OP07C芯片U4，U3的17、14、15、8、18、19、20、21、22、23、24、25、6、7、9引脚分别与U1的1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、12、13、15、16、17引脚对应相连，U1的14、21、22、23、24、25、26、27、28引脚分别与U2的2、7、6、5、4、16、15、14、13引脚对应相连，U2的9、11引脚分别与U4的6、2引脚对应相连；U3的28、1引脚分别与与所述电阻R1另一端、电阻R3另一端对应相连，U1的34引脚与所述NMOSFET门极相连。

4.根据权利要求1所述独立光伏充电蓄电池变阵控制系统，其特征在于所述充电控制变阵控制部分的充电控制电路包括MOC3053芯片U4，U4的1、6引脚通过电阻R1`相连，U4的2引脚与U1的32引脚相连，U4的4引脚与TP0604的2脚相连，TP0604的3脚与1N4002G负极相连，1N4002G阳极为充电输入端，TP0604的1脚分别与保险丝FU1一端、电阻R3`一端相连，FU1另一端为充电输出端，电阻R3`另一端分别与电阻R4`一端、U3的26引脚相连，电阻R4`另一端为充电输出端。

5.独立光伏充电蓄电池变阵控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1）根据光伏电池输出最大输出功率，计算出目前光照条件下单位工作时间内发电总量Q1：Q1=∫Idt；

2）根据被充蓄电池单体的荷电状态和蓄电池单体的电容量，计算出每块蓄电池到充满电需要电能Q2：Q2=Q3-Q4，其中Q3为蓄电池单体的电容量，Q4为被充蓄电池单体的荷电状态；进一步计算出所有被充蓄电池阵列到充满电所需电能总量Q5：设蓄电池总数为N，则Q5=NQ2，其中N为被充蓄电池单体个数；

3）建立待充蓄电池组荷电状态、蓄电池充电接受率α和充满所需电量数据库；

4）通过最大功率跟踪模块实时检验目前发电总量，并和被充蓄电池所需电量总量进行比较，即Q1-Q5；

Q1-Q5>0说明有多余电量，此时对待充蓄电池组进行检索，根据被充蓄电池数据库信息，确定电量最少待充蓄电池组，使这些待充蓄电池组转换为被充蓄电池组；

Q1-Q5<0说明太阳能电池输出电量不足，此时对被充蓄电池组进行检索，根据被充蓄电池数据库信息，确定电量最多被充蓄电池组，使这些被充蓄电池组转换为待充蓄电池组。