[发明专利]光伏充电器容错控制方法及应用该方法的光伏充电器

权利要求书

1.一种光伏充电器容错控制方法，其特征在于：按如下步骤实现：

步骤1：实时监控获得光伏极板输出的电流信号Ipv、蓄电池电流信号Ibat、负载电流信号Iload、光伏极板输出的电压信号Vpv、蓄电池电压信号Vbat；其中Ipv由第一电流传感器采集，Ibat由第二电流传感器采集，Iload由第三电流传感器采集；

步骤2：计算光伏极板的输出功率Ppv＝Vpv×Ipv，即光伏充电器的输入功率，利用光伏充电器输入输出效率关系和光伏极板的输出电压电流参数计算光伏充电器的等效输出功率Pout1＝Ppv×η＝Vpv×Ipv×η，其中η为光伏充电器的效率；

步骤3：利用蓄电池电流信号Ibat，判断蓄电池处于充电状态，还是放电状态，若蓄电池处于充电状态，进入步骤4，若蓄电池处于放电状态，进入步骤5；

步骤4：利用光伏充电器的输出电压电流参数计算光伏充电器的输出功率Pout＝Vbat×(Iload+Ibat)，利用光伏充电器输入输出效率关系和光伏充电器的输出电压电流参数计算光伏充电器的等效输出电流值Iout1＝Pout1/Vbat，即Iout1＝Vpv×Ipv×η/Vbat，利用光伏充电器的输出参数计算光伏充电器的输出电流值Iout＝Ibat+Iload，其中η为光伏充电器的效率，进入步骤6；

步骤5；利用光伏充电器的输出电压电流参数计算光伏充电器的输出功率Pout＝Vbat×(Iload-Ibat)，利用光伏充电器输入输出效率关系和光伏充电器的输出电压电流参数计算光伏充电器的等效输出电流值Iout1＝Pout1/Vbat，即Iout1＝Vpv×Ipv×η/Vbat，利用光伏充电器的输出参数计算光伏充电器的输出电流值Iout＝Iload-Ibat，其中η为光伏充电器的效率，进入步骤6；

步骤6：判断第一、二、三电流传感器是否正常工作；

步骤7：当第一至第三电流传感器均正常工作时，则利用扰动观察法，通过对光伏极板的电压Vpv的扰动，观察光伏极板的输出功率Ppv的变化值进行最大输入功率跟踪，检测蓄电池电流为Ibat，检测负载电流为Iload；

当第一电流传感器故障、第二电流传感器与第三电流传感器正常工作时，则利用扰动观察法，通过对光伏极板的电压Vpv的扰动，观察光伏充电器的输出功率Pout的变化值进行最大输出功率跟踪，检测蓄电池电流值为Ibat，检测负载电流值为Iload；

当第二电流传感器故障、第一电流传感器与第三电流传感器正常工作时，则利用扰动观察法，通过对光伏极板的电压Vpv的扰动，观察光伏极板的输出功率Ppv的变化值进行最大输入功率跟踪；检测负载电流值为Iload；调整蓄电池电流值为蓄电池电流值为|Iout1-Iload|，即Ibat＝|Vpv×Ipv×η/Vbat-Iload|；

当第三电流传感器故障、第一电流传感器与第二电流传感器正常工作时，则利用扰动观察法，通过对光伏极板的电压Vpv的扰动，观察光伏极板的输出功率Ppv的变化值进行最大输入功率跟踪；检测蓄电池电流值为Ibat，当蓄电池为充电状态，调整负载电流为Iout1-Ibat，当蓄电池为放电状态，调整负载电流为Iout1+Ibat；

当第一至第三电流传感器出现两个异常时，则产生一告警信号；

其中η为光伏充电器的效率。

2.根据权利要求1所述的一种光伏充电器容错控制方法，其特征在于：步骤6中，判断第一电流传感器是否正常工作，包括如下步骤：

步骤S21，若光伏输入电压Vpv＞k×Vbat，其中k＞1，Vbat为蓄电池电压，进入步骤S22，否则结束；

步骤S22，判断第一电流传感器用于采样光伏极板输出的电流信号Ipv是否持续一段时间为0，若是，则进入步骤S23，否则将第一电流传感器的状态设置为正常工作状态；

步骤S23，判断光伏充电器的PWM驱动信号是否开启，若光伏充电器的PWM驱动信号开启，将第一电流传感器的状态设置为故障状态，否则将第一电流传感器的状态设置为正常工作状态。