[发明专利]基于可再生能源的蓄电池充电装置及其控制方法

摘要

本发明提供一种基于可再生能源的蓄电池充电装置及其控制方法，所述装置包括用于采用可再生能源对蓄电池进行供电的发电单元，用于存储所述发电单元供给蓄电池后的多余电能的蓄电单元，所述发电单元的输出端、所述蓄电单元的输出端共同连接汇总至转换单元，用于为蓄电池供电，DSP控制单元，用于根据采集所述发电单元的状态参数，判断所述发电单元所处的状态，若所述发电单元处于故障状态，则采用基于能量估计的充电方法对蓄电池充电，若所述发电单元处于非故障状态，则采用基于发电预测的充电方法对蓄电池充电，所述转换单元的输出端与所述蓄电池连接，所述DSP控制单元与所述蓄电单元连接，由此，实现对可再生能源的高效利用，同时能够对发电系统进行故障判断及充电方法的选择。

主权项

一种基于可再生能源的蓄电池充电装置的控制方法，采用基于可再生能源的蓄电池充电装置，包括：发电单元，用于采用可再生能源对蓄电池进行供电；蓄电单元，用于存储所述发电单元供给蓄电池后的多余电能；DSP控制单元，用于根据采集所述发电单元的状态参数，判断所述发电单元所处的状态，若所述发电单元处于故障状态，则采用基于能量估计的充电方法对蓄电池充电，若所述发电单元处于非故障状态，则采用基于发电预测的充电方法对蓄电池充电；转换单元，用于将所述发电单元的电能与所述蓄电单元的电能汇总后升压，为蓄电池供电；所述发电单元的输出端、所述蓄电单元的输出端共同连接至所述转换单元的输入端，所述转换单元的的输出端与蓄电池连接，所述DSP控制单元与所述蓄电单元连接；其特征在于，根据采集所述发电单元的状态参数，判断所述发电单元所处的状态，若所述发电单元处于故障状态，则采用基于发电预测的充电方法对蓄电池充电，若所述发电单元处于非故障状态，则采用基于能量估计的充电方法对蓄电池充电；所述采用基于能量估计的充电方法对蓄电池充电，包括以下步骤：S1、对所述DSP控制单元采集的发电单元的能量信号进行快速傅立叶变换，将经过快速傅立叶变换后的每个频点上的信号能量累加，得到每个频点的信号能量；S2、判断是否存在初始能量信号，若是则执行步骤S3，否则，计算所述初始能量信号，执行步骤S3；S3、遍历所述能量信号的每一频点的信号能量，若当前频点的信号能量与下一时刻的频点的信号能量之差的绝对值小于预设收敛值，则判定当前频点的能量信号收敛，计算发电能量估计值，否则，判断下一时刻频点的能量信号，将无信号出现地方的频点的信号能量的平均值作为发电能量估计值；S4、根据采集到的蓄电池的能量信号，获取蓄电池当前能量估计值；S5、将蓄电池总能量Q与所述蓄电池当前能量估计值之差和所述发电能量估计值进行比较，确定充电模式；若则采用所述发电单元与所述蓄电单元共同充电；若则将所述发电单元多余电量存储至所述蓄电单元；若且则采用所述发电单元进行涓流充电；若且则采用所述发电单元进行恒流充电；若且则采用所述发电单元进行恒压充电；若且则采用所述发电单元进行浮充电；所述初始能量信号eth.0为所有信号能量的平均值乘以固定系数c，通过下式计算，eth.0=c.e‾]]>其中，N为采样点数，Nt为采样的次数，Ek为第k个频点的信号能量，通过下式计算，Ek=Σj=1Nt|xj.k|2]]>其中，xj.k为第k个频点上第j次快速傅立叶变换后的信号能量；所述发电单元能量估计值，通过下式计算，σ^w2=1Σi=1N(1-di)1.NtΣk=1N(1-dk)·Ek]]>其中，di为第i个频点是否有信号的判定结果，