[发明专利]并联型光伏充电器故障管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种并联型光伏充电器故障管理系统及方法。

背景技术

太阳能MPPT充电器是利用光伏能量给蓄电池充电的装置，MPPT充电也即所谓的最大功率跟踪充电，当充电时光伏电压会处于光伏曲线的最大功率点处。其中BUCK降压电路是太阳能MPPT充电器中利用较多的主拓扑电路，目前为了提高BUCK降压光伏充电器的输出功率问题，采用多路BUCK电路直接并联方式。然而多路BUCK电路直接并联，根据BUCK电路的特性，当某一路或多路BUCK电路出现故障，如BUCK电路的功率开关管被击穿，光伏电压会被电池电压瞬间拉低到和电池电压持平，虽然此时也能给电池充电，但是此时对正常支路的BUCK电路造成影响,MPPT控制已经失去作用，无法进行最大功率充电，大大降低光伏转换效率，造成能量浪费。当一路或多路BUCK电路出现故障，目前技术未能对故障进行有效检测，不能对故障进行第一时间处理，只能采用人工停机方式去检测故障支路。

发明内容

针对以上技术背景所提到现有方案的缺点，本发明提供一种并联型光伏充电器故障管理系统及方法，解决了现有技术中多路BUCK电路并联工作的光伏充电器系统中如果某一路或几路BUCK电路故障，系统仍旧能够充电，但是已不能进行MPPT(最大功率)充电，造成能量浪费和无法及时提供报警的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种并联型光伏充电器故障管理系统，包括一光伏极板、一充电控制模块、一PWM驱动电路和一后备电池，其特征在于还包括：

 一充电主电路，所述充电主电路由第1至第n充电支路并联构成，每一路充电支路由一输入单元与一BUCK电路串联构成；

一光伏电压采样电路，用于采样所述光伏极板的输出电压Upv；

一输出电压采样电路，用于采样所述光伏充电器的输出电压Uout；

一电池电压采样电路，用于采样所述后备电池电压Ubat；

一故障判断与隔离控制模块，用于判断所述充电主电路的第1至第n充电支路是否发生故障，若充电支路发生故障，识别故障的充电支路并断开，无故障的充电支路继续充电工作，将所述充电主电路的第1至第n充电支路的故障数反馈至所述充电控制模块；

一输出单元；

所述充电控制模块，用于充电控制，当所述充电主电路的第1至第n充电支路是否发生故障，根据故障判断与隔离控制模块反馈故障数调整系统充电电流I_总的输出限流点；

所述光伏极板、充电主电路、输出单元、后备电池依次连接，所述光伏极板的输出端还与光伏电压采样电路的输入端连接，所述充电主电路的输出端还与输出电压采样电路的输入端连接，所述输出单元的输出端还与电池电压采样电路的输入端连接，所述光伏电压采样电路、输出电压采样电路、电池电压采样电路的输出端分别与故障判断与隔离控制模块的输入端连接，所述故障判断与隔离控制模块的输出端分别与输出单元、充电控制模块的输入端及n个输入单元连接，所述充电控制模块的输出端与PWM驱动电路的输入端连接，所述PWM驱动电路的输出端与n个BUCK电路连接。

在本发明一实施例中，还包括一告警模块，所述告警模块与所述故障判断与隔离控制模块连接。

在本发明一实施例中，所述故障判断与隔离控制模块还用于当其中m个充电支路发生故障时，将充电控制模块的输出限流点调整为原来的(n-m)/n倍，所述n为大于等于2的正整数，m为大于等于O的自然数。

一种基于所述并联型光伏充电器故障管理系统的并联型光伏充电器故障管理方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：采集，实时采集光伏极板的输出电压Upv、光伏充电器的输出电压Uout及后备电池电压Ubat；

步骤二：开机故障判断及处理，当光伏极板的输出电压Upv满足光伏充电器的充电条件后，若光伏充电器正常，则进入MPPT充电控制，若光伏充电器故障，则采用故障定位法将故障的充电支路定位，并将进行故障的m路充电支路隔离，将充电控制模块的输出限流点I_low调整为原来的(n-m)/n倍后进入MPPT充电控制；