[发明专利]一种太阳能双电池充放电管理系统及方法

说明书

本发明提供了一种太阳能双电池充放电管理系统及方法，属于电池充放电管理技术领域，包括双电池单元、电池状态检测单元、过放保护单元、充电控制单元和电池切换单元。电池状态检测单元检测两块电池的工作状态，如果两块电池均处于过压或欠压状态，则电池状态检测单元直接控制电池切换单元切断所有充电回路或负载回路，当两块电池处于其他状态时，电池状态检测单元将电池状态信号分别传递给过放保护单元和充电控制单元，过放保护单元控制电池切换单元中负载回路的通断，充电控制单元控制电池切换单元中充电回路的通断。本发明的充电方式没有选择将电池完全充满，而是通过控制充电程度来提高充电效率，不会造成能源浪费。

技术领域

本发明属于电池充放电管理技术领域，尤其涉及一种太阳能双电池充放电管理系统及方法。

背景技术

现有的在太阳能应用场景下对电池进行充电的方式是使用单独电池进行充电，但是由于电池的极化作用，在充电过程中，充电效率随着电池的SOC(荷电状态)上升而下降。目前，多数光伏充电的充电逻辑与市电充电的充电逻辑相同，现有的光伏充电方式是通过跟踪最大功率点进行恒流-恒压方式充电，恒流恒压充电方式在第一阶段以恒定电流充电，当电压达到预定值时转入第二阶段进行恒压充电，此时电流逐渐减小，当充电电流下降到零时，蓄电池完全充满；但实际上，利用这种将电池完全充满的充电方式，其中的大部分充电时间都被用来克服极化作用了，充电效率低且浪费能源。太阳能有着有限性、随机性、间断性以及负载需求的随机性特点，与市电的情况不同，因此传统的充电方式显然并不合适太阳能充电。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种太阳能双电池充放电管理系统及方法，通过双电池切换充放电，控制电池充电程度，受电池极化影响小，在相同的时间内能够更加高效地收集太阳能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种太阳能双电池充放电管理系统，包括双电池单元，双电池单元与电池状态检测单元连接，电池状态检测单元分别与过放保护单元、充电控制单元、电池切换单元连接，过放保护单元和充电控制单元均与电池切换单元连接；电池状态检测单元检测电池工作状态，当电池均处于过压或欠压状态时，直接控制电池切换单元断开所有充电回路或负载回路；当电池不全处于过压或欠压状态时，电池状态检测单元将电池状态信号分别传递给过放保护单元和充电控制单元，过放保护单元控制负载回路的通断，充电控制单元控制充电回路的通断。

进一步地，所述电池状态检测单元包括比较器一，比较器一与译码器一连接，译码器一与异或运算器一连接，异或运算器一输出端与过放保护单元连接；比较器一还与充电控制单元连接。

进一步地，所述过放保护单元包括与电池状态检测单元连接的译码器二，译码器二与555定时器一连接，555定时器一与锁存器一连接，锁存器一输出端与电池切换单元连接，控制负载回路的通断。

进一步地，所述充电控制单元包括与电池状态检测单元连接的异或运算器二，异或运算器二分别与555定时器二、锁存器二连接，555定时器二与锁存器二连接，存器二输出端与电池切换单元连接，控制充电回路的通断。

进一步地，所述电池切换单元包括太阳能充电接口，太阳能充电接口与三极管一连接，三极管一分别与电池状态检测单元和继电器一连接，继电器一分别与电池接口和电池切换单元连接，构成充电回路；电池接口还与继电器二连接，继电器二分别与负载接口和过放保护单元连接，构成负载回路。

一种太阳能双电池充放电方法，包括如下步骤：电池状态检测单元检测电池工作状态，当电池均处于过压或欠压状态时，电池状态检测单元直接控制电池切换单元断开所有充电回路或负载回路；当电池不全处于过压或欠压状态时，电池状态检测单元将电池状态信号分别传递给过放保护单元和充电控制单元，过放保护单元控制负载回路的通断，充电控制单元控制充电回路的通断。