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一种大功率光伏充电系统，包括充电主电路、蓄电池组以及控制电路，所述充电主电路包括多个并联的结构完全一致的充电单元，多个充电单元的输出端均连接到蓄电池组，其特征在于：每个充电单元包括作为主功率开关的主功率晶闸管和辅助关断电路，其中主功率晶闸管串联在光伏阵列与蓄电池组的连接线路上，辅助关断电路并联在光伏阵列的两端，控制电路通过实时检测蓄电池组端电压来确定系统运行模式，当蓄电池组端电压低于过放电压点时，通过控制工作充电单元个数，确保充电电流在限定值以内；当蓄电池组端电压介于过放电压和浮充电压之间时，开启所有单元电路，以大电流向蓄电池组充电；而当蓄电池组端电压达到浮充电压时，关闭一定数量充电单元，以小电流对蓄电池组进行浮充；所述光伏阵列的正极经过主功率晶闸管与蓄电池组的正极连接，负极与蓄电池组负极相连，构成共阴极光伏充电主电路；或者，所述光伏阵列的正极直接与蓄电池组正极相连，负极经过主功率晶闸管与蓄电池组的负极连接，构成共阳极光伏充电主电路；所述每个充电单元的辅助关断电路包括电容、电阻、功率开关，电容和电阻并联后的第二端连接在功率开关的第一端，电容和电阻并联后的第一端和功率开关的第二端分别连接在光伏阵列的正负极，功率开关的控制端连接到控制电路；所述控制电路包括并联在蓄电池组两端的电压传感器、并联在每个光伏阵列两端的电压传感器、串联在蓄电池组与充电主电路线路之间的电流传感器、串联在每个充电单元线路上的电流传感器、ADC采样电路，DSP中央处理器，控制电路通过ADC采样电路检测蓄电池组端电压，将模拟信号转换为数字信号送入DSP中央处理器，判别蓄电池组当前状态，当蓄电池组端电压低于过放电压时，判断第一充电单元的光伏阵列电压是否大于启动电压点，若是，则向第一充电单元的主功率晶闸管发出触发导通脉冲信号，开通第一充电单元向蓄电池组充电，否则，判断第二充电单元的光伏阵列电压值，依次类推，同时通过电流传感器检测蓄电池组充电电流，如果充电电流小于最小限定电流值，则再向第二单元的主功率晶闸管发出触发导通脉冲信号，使第二单元和第一单元同时向蓄电池组充电，以此类推，逐路增加开通充电单元，直至充电电流上升至最小限定电流值，蓄电池组电压逐步上升，当蓄电池组端电压上升至过放电压点时，再逐路开通所有剩余充电单元，系统以光伏电池阵列所能提供的最大功率向蓄电池组充电，此后，当蓄电池组端电压上升到所设定浮充电压值时，DSP中央处理器依次向充电单元的辅助关断电路的功率开关发出触发导通信号，接收到触发信号的充电单元辅助关断电路被开通，则主功率晶闸管因受反压而自然关断，该充电单元停止向蓄电池组充电，蓄电池组充电电流逐渐减小，直至实际充电电流在设定范围之内，向充电单元的辅助关断电路发出导通触发信号后，通过串联在每个充电单元线路上的电流传感器监测该单元充电电流，若电流下降至零，则向该单元的辅助关断电路的功率开关发出关断触发信号，相应辅助关断电路关闭，随后该辅助关断电路的电容所储存能量通过泄放电阻耗尽，最后电容端电压降为零，以此类推，最后仅剩某一或某些充电单元保持工作以维持蓄电池浮充状态。 |
