[发明专利]小功率独立光伏发电系统的充电控制方法

摘要

本发明公开了一种小功率独立光伏发电系统的充电控制方法，属于光伏发电技术领域。该一种小功率独立光伏发电系统的充电控制方法充分利用光伏电池阵列的输出特性与铅酸蓄电池的充电特性来提高独立光伏发电系统的充电效率，实现光伏电池阵列与铅酸蓄电的最佳匹配，同时通过铅酸蓄电池的自放电增强其可接受的充电电流，在充电过程中使铅酸蓄电池完全吸收光伏电池阵列输出的电能，从而达到提高独立光伏发电系统的充电效率的目的。

主权项

一种小功率独立光伏发电系统的充电控制方法，DC-DC变换器的输入端接光伏电池阵列，输出端接铅酸蓄电池，微处理单元发出PWM脉冲到DC-DC变换器的控制端，微处理单元实时检测光伏电池阵列以及铅酸蓄电池的端电压和电流，铅酸蓄电池通过受微处理单元控制的放电控制电路给负载供电；其特征在于：所述的小功率独立光伏发电系统的充电控制方法具体包括以下步骤：步骤1：初始化：将匹配标志位设置为零；步骤2：设定PWM的占空比a＝0.5，步长Δα；步骤3：检测光伏电池阵列的输出电压Us、铅酸蓄电池的端电压Ui；步骤4：判断Us＞Ub是否成立，如果不成立，则等待10秒后跳至步骤3；步骤5：判断Ul≤Ub＜Um是否成立，其中Ul为铅酸蓄电池的过放电钳位电压，Um为铅酸蓄电池的过充电钳位电压，如果不成立，则跳至步骤20；步骤6：检测光伏电池阵列的输出电流Ii+1；步骤7：判断|Ii+1-Ii|＞ΔI，Ii为上一次光伏电池阵列的输出电流，电流采集的时间间隔为10秒，ΔI为电流变换误差，如果不成立，则跳至步骤10；步骤8：令匹配标志位为零；步骤9：停止充电，即令PWM的占空比为0，释放放电脉冲触发铅酸蓄电池的自放电电路实现铅酸蓄电池的自放电；步骤10：判断匹配标志位是否为1，如果成立，则跳至步骤19；步骤11：检测光伏电池阵列的输出电压Ui，输出电流Ii，并计算其输出功率Pi＝Ui*Ii，同时令α＝α+Δα；步骤12：继续检测光伏电池阵列的输出电压Ui+1，输出电流Ii+1，并计算其输出功率Pi+1＝Ui+1*Ii+1；步骤13：判断Pi+1＞Pi是否成立，如果不成立，则跳至步骤15；步骤14：令Pi＝Pi+1，α＝α+Δα，然后跳至步骤12；步骤15：判断Pi+1＜Pi是否成立，如果不成立，则跳至步骤17；步骤16：令Pi＝Pi+1，令α＝α-Δα，然后跳至步骤12；步骤17：令匹配标志位为1；步骤18：令Ii＝Ii+1，然后跳至步骤3；步骤19：恒压充电，即保持PWM的占空比不变，然后跳至步骤18；步骤20：判断Ub＜Ul，如果不成立，则跳至步骤26；步骤21：表示铅酸蓄电池过放电，此时设定充电电流Ic＝C/80，其中C为铅酸蓄电池的容量；步骤22：检测铅酸蓄电池的充电电流Ic；步骤23：判断Ic＝C/80是否成立，如果不成立，则跳至步骤3；步骤24：判断Ic＜C/80是否成立，如果成立，则增大PWM的占空比，然后跳至步骤22；步骤25：减小PWM的占空比，然后跳至步骤22；步骤26：表示铅酸蓄电池充电后期，充电进行浮充阶段，浮充电压为Uf，浮充阶段结束后，整个充电过程结束。