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一种光伏供电系统


技术摘要:
本发明公开了一种光伏供电系统,考虑到多个电池模块之间的不同连接方式(并联或串联等)会影响每个电池模块接收到电能的电能参数(电流或电压),因此本申请可以根据光伏电池输出电能的电能参数确定出第一连接方式,然后通过开关切换电路来控制多个电池模块以第一连接方式  全部
背景技术:
光伏发电是一种日趋成熟的新能源发电技术,由于光伏发电对光照强度有  较强 的依赖性,因此在光照强度较弱的情况下很难发电,这就要求光伏供电系 统能够对光伏电 池产生的电能进行存储并在需要的时候输出至负载,现有技术  中通常在光伏电池的输出 功率大于负载的最大功率时,采用电能调节电路将光  伏电池输出电能的电能参数调整至 电池模块需要的电能参数为光伏电池充电,  但在随着光照强度的大幅变化,电能调节电路 不得不大幅度地对数值过大或者  过小的电能参数(电压或者电流等)进行调整,浪费了较 多能源,充电效率较  低。 因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要  解决 的问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种光伏供电系统,节省了能源,提高了充电效率。 为解决上述技术问题,本发明提供了一种光伏供电系统,包括: 光伏电池以及多个电池模块; 与所述光伏电池连接的电能调节电路,用于将所述光伏电池输出电能的电  能参 数调整至与自身连接的所述电池模块需要的电能参数; 分别与所述电能调节电路以及所述电池模块连接的开关切换电路; 与所述开关切换电路连接的控制器,用于在所述光伏电池的输出功率大于  负载 的最大功率时,根据所述光伏电池输出电能的电能参数确定出第一连接方 式,并通过所述 开关切换电路控制多个所述电池模块以所述第一连接方式存储  所述电能调节电路输出的 电能,以便提高所述电能调节电路的电能调整效率。 优选地,所述控制器还用于,在所述光伏电池的输出功率小于所述负载的  最低功 率时,根据负载的输入特性参数确定出第二连接方式,并通过所述开关  切换电路控制多个 所述电池模块以所述第二连接方式向所述电能调节电路供 电,以便提高所述电能调节电 路的电能调整效率; 则所述电能调节电路还用于,将所述电池模块输出电能的电能参数调整至  所述 负载的输入特性参数。 优选地,所述电能调节电路包括第一充放电子电路以及第二充放电子电 路; 所述开关切换电路包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关; 所述第一开关的第一触点与第一电池模块的正极连接,所述第一开关的第  二触 点与第一充放电子电路的正极连接,所述第一开关的第三触点与所述第二  充放电子电路 的正极连接,所述第二开关的第一触点与所述第一电池模块的负  极连接,所述第二开关的 4 CN 111585334 A 说 明 书 2/10 页 第二触点与所述第一充放电子电路的负极连接,所述  第二开关的第三触点与所述第三开 关的第二触点连接,所述第三开关的第一触  点与所述第二电池模块的正极连接,所述第三 开关的第三触点与所述第二充放 电子电路的正极连接,所述第四开关的第一触点与所述 第二电池模块的负极连  接,所述第四开关的第二触点与所述第一充放电子电路的负极连 接,所述第四 开关的第三触点与所述第二充放电子电路的负极连接; 该光伏供电系统还包括第五开关、第六开关; 所述第五开关的第一端与所述光伏电池的输出端、所述第六开关的第一端 以及 所述负载连接,所述第五开关的第二端与所述第一充放电子电路连接,所  述第六开关的第 二端与所述第二充放电子电路连接; 所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五  开关以及 所述第六开关的控制端均与所述控制器的控制端连接; 则当所述第一连接方式以及所述第二连接方式中的任一者为串联时,所述  控制 器还用于仅所述第五开关以及第六开关中的一者闭合。 优选地,所述根据所述光伏电池输出电能的电能参数确定出第一连接方式  具体 为: 判断所述光伏电池的输出功率减去所述负载的最大功率的差值是否大于  单个所 述电池模块的需求功率; 若大于单个所述电池模块的需求功率,判断所述光伏电池的输出电流值是  否大 于预设电流阈值; 若大于所述预设电流阈值,则所述电池模块的第一连接方式为并联; 若不大于所述预设电流阈值,则所述电池模块的第一连接方式为串联; 若不大于单个所述电池模块的需求功率,判断所述光伏电池的输出电压是  否大 于预设电压阈值; 若大于所述预设电压阈值,则所述电池模块的第一连接方式为串联; 若不大于所述预设电压阈值,则所述电池模块的第一连接方式为并联。 优选地,所述根据负载的输入特性参数确定出第二连接方式具体为: 判断所述负载的需求电压值是否小于二倍的所述电池模块的输出电压值; 若小于二倍的所述电池模块的输出电压值,则判断任一所述电池模块的输  出功 率与所述光伏电池的输出功率之和是否大于所述负载的最低功率; 若大于所述负载的最低功率,则所述第二连接方式为不连接;且所述通过  所述开 关切换电路控制多个所述电池模块以所述第二连接方式向所述电能调  节电路供电具体 为:通过开关切换电路控制判断所用的所述电池模块通过任一  所述充放电子电路向所述 负载供电; 若不大于所述负载的最低功率,则所述第二连接方式为并联; 若不小于二倍的所述电池模块的输出电压值,则所述第二连接方式为串 联。 优选地,该光伏供电系统还包括第七开关; 所述第七开关的第一端分别与所述光伏电池、所述第五开关的第一端以及  所述 第六开关的第一端连接,所述第七开关的第二端与所述负载连接,所述第  七开关的控制端 与所述控制器连接; 5 CN 111585334 A 说 明 书 3/10 页 则所述控制器还用于在所述负载无需供电时控制所述第七开关断开。 优选地,所述通过开关切换电路控制判断所用的所述电池模块通过任一所  述充 放电子电路向所述负载供电具体为: 通过开关切换电路控制判断所用的所述电池模块,循环通过单一的所述充  放电 子电路向所述负载供电。 优选地,所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关  均为单 刀双掷开关。 优选地,所述控制器为单片机。 本发明提供了一种光伏供电系统,考虑到多个电池模块之间的不同连接方 式(并 联或串联等)会影响每个电池模块接收到电能的电能参数(电流或电压), 因此本申请可以 根据光伏电池输出电能的电能参数确定出第一连接方式,然后  通过开关切换电路来控制 多个电池模块以第一连接方式存储电能调节电路输  出的电能,如此一来,由于连接方式本 身就可以调控每个电池模块接收到的电  能参数,因此电能调节模块对电能参数的调节幅 度得以降低,节省了能源,且 连接方式的改变本身不会浪费能源,提高了充电效率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施  例中 所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是  本发明的一些实 施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的  前提下,还可以根据这些附 图获得其他的附图。 图1为本发明提供的一种光伏供电系统的结构示意图; 图2为本发明提供的另一种光伏供电系统的结构示意图。
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