[发明专利]一种实现风力、太阳能与交流混合充电的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及发电技术领域，尤其一种实现风力、太阳能与交流混合充电的控制系统。

背景技术

目前此类混合式充电系统的实现一般使用独立的风力、太阳能与交流充电器，再藉由一中央控制单元将其整合，此方式以电池充电状况为基准来决定工作模式，缺点为无法充份利用再生能源及考虑电池的三阶段充电，例如在电池过电流充电下若未降低风力或太阳能发电量将导致电池损毁，即使为避免电池损毁，以停止风力或太阳能发电的方式而非以降低发电的方式来降低充电电流，未充份利用再生能源发电，将导致所需装置的再生能源容量较需求更大。其次电池在充电电流与电压无法依循一般三阶段充电方式下，充电容量将降低，电池寿命亦易于减短。

因此，对于上述问题有必要提出一种实现风力、太阳能与交流混合充电的控制系统。

发明内容

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种实现风力、太阳能与交流混合充电的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种实现风力、太阳能与交流混合充电的控制系统，包括光伏模块、太阳能充电器功率电路、充电器功率电路、风力发电机、二极管整流子、风力发电充电器、太阳能控制器、风力发电控制器、电池充电控制器、功率平衡控制器和AC充电控制器，所述太阳能控制器内设置有MPPT控制器1，所述MPPT控制器1利用光伏模块的电压及电流计算光伏模块在最大功率点的电压命令，所述电压控制器1再利用此命令与光伏模块的电压比较并经过调整后得到PWM 1的控制电压，所述PWM 1再利用此控制电压得到太阳能充电器功率电路的开关切换信号；

所述风力发电控制器内设置有MPPT控制器2，所述MPPT控制器2利用风力发电机经过二极管整流子的电压及电流计算风力发电机在最大功率点的电压命令，电压控制器2再利用此命令与风力发电机的电压比较并经过调整后得到PWM 2的控制电压， PWM 2再利用此控制电压得到风力发电充电器功率电路的开关切换信号。

优选地，所述电池充电控制器包括充电电压控制器和充电电流控制器，所述充电电压控制器利用充电电压命令与电池电压经由比例积分控制器1调整及一限制器1后得到充电电流命令，电池电压尚未充电达到设定电压时，此限制器1用以设定最大的充电电流；电池电压接近设定电压时控制器开始进入线性区使充电电流减小，将达到电池维持在所设定的电压且使充电电流仅提供电池本身的损耗。

优选地，所述电池充电控制器的内回路为充电电流控制器，其反馈电池电流与电压回路产生的电流命令相比较后经过PI 2控制器得到一送入功率平衡控制器的控制信号V_M。

优选地，所述控制信号V_M分为两路，其中一路经由负值限制器产生AC充电器电路的PWM的控制电压(v_cona)，另一路经由一正值限制器得到一信号V_L，V_L再经由一限制器2得到信号V_L1，而V_L与V_L1的差值则得到信号V_L2，V_L1与太阳能控制器的MPPT控制器1所产生的电压命令相加后得到电压控制器1的电压命令(V_p^*)，而V_L2与风力发电控制器的MPPT控制器2所产生的电压命令相加后得到电压控制器2的电压命令(V_g^*)。

优选地，进一步包括AC充电控制器，所述AC充电控制器利用控制信号v_cona产生PWM 3的触发信号G3，PWM 3并经由一AC充电使能控制器利用电池电压决定PWM 3是否动作，AC充电使能控制器为一迟滞比较器，当电池电压低于一默认值(V_bL)时才启动PWM 3对电池充电，当电池电压被充到高于一默认值(V_bH)时便关闭PWM 3停止对电池充电。