一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统及方法

摘要

本发明公开了一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统及方法，首先获取太阳能光伏电池的最大输出功率和负载所需功率；如果最大输出功率大于负载所需功率，则启动太阳能光伏电池供电并为蓄电池组充电；如果小于启动蓄电池供电或启动市电供电。本发明将太阳能光伏电池、市电、蓄电池组作为能量源经过各自的变换器提供统一的输出标准向母线供电，各种负载通过DC-DC变换器、DC-AC变换器从母线接收能量。基于母线结构设计，能够满足供电系统中各种各样的负载，包括交流负载或直流负载，甚至电压不同的负载，因此，这种结构能够兼顾各种负载的不同供电要求，利于系统的扩展，也利于系统在不同场合下的应用，适用面广。

主权项

一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统，其特征在于：包括太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端、中央控制器、太阳能DC‑DC变换器、蓄电池组DC‑DC变换器、功率校正器PFC和母线；所述太阳能光伏电池通过太阳能DC‑DC变换器与母线供电连接；所述蓄电池组通过蓄电池组DC‑DC变换器与母线供电连接；所述市电接入端通过功率校正器PFC与母线供电连接；所述中央控制器分别与太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端连接，所述中央控制器用于通过获取太阳能光伏电池的放电状态、蓄电池组剩余电量状态以及负载功率大小并进行比较后对太阳能光伏电池、蓄电池组、市电接入端的切换过程进行控制；当太阳能电池最大输出功率大于负载所需功率时，则启动太阳能光伏电池供电，并将多余电能存储在蓄电池组中；当太阳能电池最大输出功率小于负载所需功率时，则检测蓄电池组的剩余容量，当蓄电池组的剩余容量大于蓄电池组容量阈值，则启动蓄电池组供电，当蓄电池组的剩余容量小于蓄电池组容量阈值时，则接入市电为蓄电池组进行充电，同时启动市电供电；还包括蓄电池组充电电路、蓄电池组电压检测装置、太阳能光伏电池电压电流检测装置、MPPT控制模块、第一启动继电器和第二启动继电器；所述蓄电池组充电电路，用于为蓄电池组充电；所述蓄电池组电压检测装置，用于检测蓄电池组的开路电压值并将开路电压值输入到中央控制器中；所述太阳能光伏电池电压电流检测装置，用于检测太阳能光伏电池的电流和电压值；所述MPPT控制模块，用于获取太阳能光伏电池的最大输出功率Po并将最大输出功率Po输入到中央控制器中；所述第一启动继电器，用于从中央控制器中接收控制命令并连接蓄电池组与负载的供电电路；所述第二启动继电器，用于从中央控制器中接收控制命令并连接功率校正器PFC与母线；所述中央控制器包括系统初始化模块、负载功率检测模块、第一判断模块、第二判断模块和太阳能光伏电池供电启动模块；所述中央控制器包括系统初始化模块，用于初始化控制系统；所述负载功率检测模块，用于获取负载所需功率Pload；所述第一判断模块，用于判断最大输出功率Po是否大于负载所需功率Pload；所述第二判断模块，用于判断剩余容量是否大于蓄电池组容量阈值；所述太阳能光伏电池供电启动模块，用于接收从太阳能光伏电池电压电流检测装置输出的太阳能光伏电池的电流和电压值，并产生PWM波开关信号输入到MPPT控制模块。