专利名称：一种基于策略的太阳能并行充电控制系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种太阳能充电控制系统，尤其是涉及一种基于策略的太阳能并行充电控制系统。
背景技术：
随着太阳能等新型能源使用的日益普及，使得越来越多的没有电力供应的地区和地点可以用上电，对于太阳能离网应用系统，由于没有其它电力供应的储备，蓄电池成为了一种有效的储电方式，而在太阳能发电、蓄电池储电和负载用电这三者之 间就有一个充电控制器，用以控制管理和保护蓄电池和负载的正常工作。目前市场上所有的充电控制器都是一种单体的充电控制器，即将所有的太阳能发电、所有的蓄电池储电和所有的负载连接在同一个充电控制器，通过改善充电控制器的内部算法来提高太阳能电力的使用效率。而当所有的蓄电池被联接到一起时，就相当于一个大的蓄电池组，蓄电池组中的各蓄电池必须具有一致的参数和充放电物理化学特性，这些蓄电池在同一个充电控制器的控制下进行统一的充电，由于充电过程的各阶段对电力需要的差异，为了保证蓄电池充电过程中用电量最大的恒流充电阶段的电力需要，必须增加太阳能发电功率，这样在蓄电池充电阶段的涓流阶段、恒压阶段和浮充阶段，由于对电力的需要量小于恒流阶段，因此太阳能发电能力浪费。由于蓄电池储备的电量可以表述为Q = S /Wi,其中i是电流(单位安培或毫安)，t是时间(单位小时)，Q为电量(单位安培小时或者毫安小时)；从图I中，容易看到在恒流充电阶段所需要的电流最大，而其它各阶段所需要的电流均小于恒流充电阶段。所以，目前市场上的充电控制器不能很好地解决充电效率低而建设成本高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、使用寿命长的基于策略的太阳能并行充电控制系统。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池，所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接，所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个，并且每个充电控制电路与每个蓄电池——对应连接；充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电，充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器，策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后，向个充电控制电路发出相应的充电控制指令，各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令，调整充电参数，从而来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。所述的充电控制电路包括第一单片机模块、电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块,所述的第一单片机模块分别与电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块连接，所述的第一 485通讯模块与策略控制器连接。所述的第一单片机模块包括第一 A/D采样单元、蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元、PWM控制单元、第一通讯控制单元,所述的蓄电池充电状态计算单元分别与第一 A/D采样单元、充电参数调整单元、第一通讯控制单元连接,所述的充电参数调整单元与PWM控制单元连接，所述的第一 A/D采样单元分别与第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块连接，所述的PWM控制单元与电流控制模块连接，所述的第一通讯控制单元与第一 485通讯模块连接；
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第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块对蓄电池充电过程中的各参数变化进行实时检测，蓄电池充电状态计算单元根据上述检测到的参数和蓄电池的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果，并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器，然后根据策略控制器反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元的结果进行充电参数调整，最后将调整后的参数传送到PWM控制单元，PWM控制单元通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长，从而实现对充电电流的控制。所述的第一 A/D采样单元的工作流程如下(101)完成充电电流测量；(102)完成蓄电池两端的电压测量；(103)完成蓄电池充电过程中的温度升高测量；(104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区；(105)进行两次采样间延时。所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下(201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值；(202)根据测量值和该蓄电池已充电时长计算出当前充电所处阶段；(203)计算下一步蓄电池充电需要的电流值；所述的充电参数调整单元的工作流程如下(301)从数据通讯区取出来自策略控制器的参数调整指令；(302)根据参数调整指令对计算出来的下一步充电电流进行调整计算；(303)将调整后的充电电流参数存到数据通讯区，返回策略控制器，并执行参数调整指令。所述的策略控制器包括第二单片机模块、第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块，所述的第二单片机模块分别与第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块连接。所述的第二单片机模块包括第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元、多路充电状态分析单元、多路充电电力平衡控制单元，所述的多路充电状态分析单元分别与第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元连接，所述的多路充电状态分析单元与多路充电电力平衡控制单元连接，所述的多路充电电力平衡控制单元与第二通讯控制单元连接；
第二电压测量模块和第二电流测量模块测量太阳能电力输入端的发电总功率，然后根据第二 485通讯模块中输入的各充电控制电路的实时检测参数，多路充电状态分析单元计算分析各充电控制电路对充电功率的需要，同时根据当时的发电总功率，多路充电电力平衡控制单元决定各充电控制电路的参数调整，并将参数调整以指令的形式通过第二485通讯模块发送到各充电控制电路。所述的多路充电状态 分析单元的工作流程如下(801)从数据通讯区取出各充电电路的充电电压、电流、蓄电池温升和下一步充电电流参数；(802)计算当前蓄电池充电所处的阶段；(803)计算出所有充电电路需要的电流总和。所述的多路充电电力平衡控制单元的工作流程如下(901)分析各充电电路充电电流之和是否大于太阳能发电的即时电流，若为否，执行步骤(902)，若为是，执行步骤(903)；(902)则不对各充电电路的充电电流进行调整；(903)检查是否有一些充电电路的处于浮充阶段，若为是，执行步骤(904)，若为否，执行步骤(905)；(904)该充电电路的充电电流不做调整，以便该路充电尽快结束；(905)判断是否有一些充电电路处于涓流充电阶段，若为是，执行步骤(906)，若为否，执行步骤(907)；(906)将该充电电路的充电电流关闭，使得涓流充电停止；(907)则将太阳能发电所产生的电流按照各充电电路的已经完成充电的电量的比例进行分配，以便电量较满的蓄电池尽快完成充电；(908)将所有充电电流调整参数指令存放到数据通讯区，由于通讯控制主程序床底到各充电控制电路。与现有技术相比，本发明具有以下优点I)本发明充分利用了蓄电池在充电过程各个阶段对电量需求的差异这样一个基本事实，将蓄电池分成若干组，使之并行、轮换、交替充电，使得太阳能光伏电池板的数量大幅度下降，使得太阳能光伏发电的充电效率大幅度提高，有效地降低太阳能离网光伏发电系统的采购成本，同时大幅度降低了施工成本和日后维护成本，降低了太阳能离网发电系统的占地成本。2)本发明充分利用了蓄电池的充电特性，使得蓄电池在使用后可以迅速充满电，避免蓄电池长期运行在欠电状态，可以有效延长蓄电池的使用寿命。
图I为现有的太阳能控制器的电流与时间的曲线图；图2为本发明的结构示意图；图3为本发明的充电控制电路的结构示意图；图4为本发明的策略控制器的结构示意图；图5为本发明的第一 A/D采样单元的工作流程图6为本发明的蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元的工作流程图；图7为本发明的PWM控制单元的工作流程图；图8为本发明的第一通讯控制单元的工作流程图；图9为本发明的第二 A/D采样单元的工作流程图；图10为本发明的第二通讯控制单元的工作流程图；图11为本发明的多路充电状态分析单元、多路充电电力平衡控制单元的工作流程图；图12为本发明蓄电池充电过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图2所示，一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，包括太阳能电力输入端、策略控制器I、充电控制电路2、蓄电池3，所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器I、充电控制电路2连接，所述的充电控制电路2、蓄电池3均设有多个，并且每个充电控制电路2与每个蓄电池3--对应连接；充电控制电路2分别控制相应的蓄电池3充电，充电控制电路2将充电参数实时传递给策略控制器I，策略控制器I根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路2传递来的参数进行计算和判断后，向个充电控制电路2发出相应的充电控制指令，各充电控制电路2根据所接收到的充电控制指令，调整充电参数，从而来调整给各蓄电池3的充电时间和电流分配。策略控制器I通过协调多个充电控制电路2对各自蓄电池3的控制，实现图12所示渐进式充电控制方式，达到太阳能发电效率最高同时建设成本最低的目的，由于所配置的太阳能发电可以使得一组蓄电池3以最有利的方式快速补充电量，因此蓄电池3的使用寿命得到延长，降低了系统的维护成本。如图3所示，所述的充电控制电路2包括第一单片机模块29、电流控制模块21、第一电流测量模块22、第一电压测量模块26、温升测量模块27、第一 485通讯模块28，所述的第一单片机模块29分别与电流控制模块21、第一电流测量模块22、第一电压测量模块26、温升测量模块27、第一 485通讯模块28连接，所述的第一 485通讯模块28与策略控制器I连接。所述的第一单片机模块29包括第一 A/D采样单元100、蓄电池充电状态计算单元200、充电参数调整单元300、PWM控制单元400、第一通讯控制单元500，所述的蓄电池充电状态计算单元200分别与第一 A/D采样单元100、充电参数调整单元300、第一通讯控制单元500连接，所述的充电参数调整单元300与PWM控制单元400连接，所述的第一 A/D采样单元100分别与第一电流测量模块22、第一电压测量模块26、温升测量模块27连接，所述的PWM控制单元400与电流控制模块21连接，所述的第一通讯控制单元500与第一 485通讯模块28连接；第一电流测量模块22、第一电压测量模块26、温升测量模块27对蓄电池3充电过程中的各参数变化进行实时检测，蓄电池充电状态计算单元200根据上述检测到的参数和蓄电池3的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果，并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器I，然后根据策略控制器I反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元200的结果进行充电参数调整，最后将调整后的参数传送到PWM控制单元400，PWM控制单元400通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长，从而实现对充电电流的控制。如图5所示，所述的第一 A/D采样单元的工作流程如下(101)完成充电电流测量；(102)完成蓄电池3两端的电压测量；(103)完成蓄电池3充电过程中的温度升高测量；(104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区； (105)进行两次采样间延时。如图6所示，所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下(201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值；(202)根据测量值和该蓄电池3已充电时长计算出当前充电所处阶段；(203)计算下一步蓄电池3充电需要的电流值；所述的充电参数调整单元的工作流程如下(301)从数据通讯区取出来自策略控制器I的参数调整指令；(302)根据参数调整指令对计算出来的下一步充电电流进行调整计算；(303)将调整后的充电电流参数存到数据通讯区，返回策略控制器1，并执行参数调整指令。如图7所示，所述的PWM控制单元的工作流程如下(401)从数据通讯区中取出下一步充电电流参数；(402)将其转换成充电电流控制部件导通时长，按照所计算的这个时长；(403)将PWM输出，PWM输出的脉宽为(402)计算得到的时长。如图8所示，所述的第一通讯控制单元的工作流程如下(501)从数据通讯区取出蓄电池充电的电流、电压、温升和下一步充电电流参数；(502)将这些参数发送到USART端口 ；(503)将下一步充电电流参数发送到USRAT端口，将经由485通讯电路一起发送到策略控制器I ;(504)从USART端口取得从策略控制器I传回的充电参数调整指令；(505)将充电参数调整指令保存到数据通讯区。如图4所示，所述的策略控制器I包括第二单片机模块14、第二电压测量模块11、第二电流测量模块12、第二 485通讯模块13，所述的第二单片机模块14分别与第二电压测量模块11、第二电流测量模块12、第二 485通讯模块13连接。所述的第二单片机模块14包括第二 A/D采样单元600、第二通讯控制单元700、多路充电状态分析单元800、多路充电电力平衡控制单元900，所述的多路充电状态分析单元800分别与第二 A/D采样单元600、第二通讯控制单元700连接，所述的多路充电状态分析单元800与多路充电电力平衡控制单元900连接，所述的多路充电电力平衡控制单元900与第二通讯控制单元700连接；第二电压测量模块11和第二电流测量模块12测量太阳能电力输入端的发电总功率，然后根据第二 485通讯模块13中输入的各充电控制电路2的实时检测参数，多路充电状态分析单元800计算分析各充电控制电路2对充电功率的需要，同时根据当时的发电总功率，多路充电电力平衡控制单元900决定各充电控制电路2的参数调整，并将参数调整以指令的形式通过第二 485通讯模块13发送到各充电控制电路2。如图9所示，所述的第二 A/D采样单元的工作流程如下(601)完成对太阳能发电的电流测量；(602)完成对太阳能发电的大于测量；(603)将测量数据存到数据通讯区；(604)延时后进行下一次采样。如图10所示，所述的第二通讯控制单元的工作流程如下 (701)从USART端口获得个充电电路的充电参数；(702)将这些参数存放到数据通讯区，以供多路充电状态分析单元使用；(703)从数据通讯区中取出个充电电路充电电流调整指令；(704)将指令发送到USART端口，通过第二 485通讯电路传递到各充电控制电路
2,然后通讯进入休眠；(705)，等待下一次通讯激活。如图11所示，所述的多路充电状态分析单元的工作流程如下(801)从数据通讯区取出各充电电路的充电电压、电流、蓄电池3温升和下一步充电电流参数；(802)计算当前蓄电池3充电所处的阶段；(803)计算出所有充电电路需要的电流总和。所述的多路充电电力平衡控制单元的工作流程如下(901)分析各充电电路充电电流之和是否大于太阳能发电的即时电流，若为否，执行步骤(902)，若为是，执行步骤(903)；(902)则不对各充电电路的充电电流进行调整；(903)检查是否有一些充电电路的处于浮充阶段，若为是，执行步骤(904)，若为否，执行步骤(905)；(904)该充电电路的充电电流不做调整，以便该路充电尽快结束；(905)判断是否有一些充电电路处于涓流充电阶段，若为是，执行步骤(906)，若为否，执行步骤(907)；(906)将该充电电路的充电电流关闭，使得涓流充电停止；(907)则将太阳能发电所产生的电流按照各充电电路的已经完成充电的电量的比例进行分配，以便电量较满的蓄电池3尽快完成充电；(908)将所有充电电流调整参数指令存放到数据通讯区，由于通讯控制主程序床底到各充电控制电路2。
权利要求
1.一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池，所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接，所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个，并且每个充电控制电路与每个蓄电池一一对应连接； 充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电，充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器，策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后，向个充电控制电路发出相应的充电控制指令，各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令，调整充电参数，从而来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。
2.根据权利要求I所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的充电控制电路包括第一单片机模块、电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块，所述的第一单片机模块分别与电流控制模块、第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块、第一 485通讯模块连接，所述的第一.485通讯模块与策略控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的第一单片机模块包括第一 A/D采样单元、蓄电池充电状态计算单元、充电参数调整单元、PWM控制单元、第一通讯控制单元，所述的蓄电池充电状态计算单元分别与第一 A/D采样单元、充电参数调整单元、第一通讯控制单元连接，所述的充电参数调整单元与PWM控制单元连接，所述的第一 A/D采样单元分别与第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块连接，所述的PWM控制单元与电流控制模块连接，所述的第一通讯控制单元与第一.485通讯模块连接； 第一电流测量模块、第一电压测量模块、温升测量模块对蓄电池充电过程中的各参数变化进行实时检测，蓄电池充电状态计算单元根据上述检测到的参数和蓄电池的特性参数就计算出蓄电池充电状态结果，并将蓄电池充电状态结果传递到策略控制器，然后根据策略控制器反馈回来的策略控制指令对蓄电池充电状态计算单元的结果进行充电参数调整，最后将调整后的参数传送到PWM控制单元，PWM控制单元通过控制输出的脉宽来控制电流控制模块器件的导通时长，从而实现对充电电流的控制。
4.根据权利要求3所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的第一 A/D采样单元的工作流程如下 (101)完成充电电流测量； (102)完成蓄电池两端的电压测量； (103)完成蓄电池充电过程中的温度升高测量； (104)将检测到的这些参数保存到数据通讯区； (105)进行两次采样间延时。
5.根据权利要求3所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的蓄电池充电状态计算单元的工作流程如下 (201)从数据通讯区取出电压、电流和温升的测量值； (202)根据测量值和该蓄电池已充电时长计算出当前充电所处阶段； (203)计算下一步蓄电池充电需要的电流值。
6.根据权利要求3所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的充电参数调整单元的工作流程如下 (301)从数据通讯区取出来自策略控制器的参数调整指令； (302)根据参数调整指令对计算出来的下一步充电电流进行调整计算； (303)将调整后的充电电流参数存到数据通讯区，返回策略控制器，并执行参数调整指令。
7.根据权利要求I所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的策略控制器包括第二单片机模块、第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块，所述的第二单片机模块分别与第二电压测量模块、第二电流测量模块、第二 485通讯模块连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的第二单片机模块包括第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元、多路充电状态分析单元、多路充电电力平衡控制单元，所述的多路充电状态分析单元分别与第二 A/D采样单元、第二通讯控制单元连接，所述的多路充电状态分析单元与多路充电电力平衡控制单元连接，所述的多路充电电力平衡控制单元与第二通讯控制单元连接； 第二电压测量模块和第二电流测量模块测量太阳能电力输入端的发电总功率，然后根据第二 485通讯模块中输入的各充电控制电路的实时检测参数，多路充电状态分析单元计算分析各充电控制电路对充电功率的需要，同时根据当时的发电总功率，多路充电电力平衡控制单元决定各充电控制电路的参数调整，并将参数调整以指令的形式通过第二 485通讯模块发送到各充电控制电路。
9.根据权利要求8所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的多路充电状态分析单元的工作流程如下 (801)从数据通讯区取出各充电电路的充电电压、电流、蓄电池温升和下一步充电电流参数； (802)计算当前蓄电池充电所处的阶段； (803)计算出所有充电电路需要的电流总和。
10.根据权利要求8所述的一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，其特征在于，所述的多路充电电力平衡控制单元的工作流程如下 (901)分析各充电电路充电电流之和是否大于太阳能发电的即时电流，若为否，执行步骤(902)，若为是，执行步骤(903)； (902)则不对各充电电路的充电电流进行调整； (903)检查是否有一些充电电路的处于浮充阶段，若为是，执行步骤(904)，若为否，执行步骤(905)； (904)该充电电路的充电电流不做调整，以便该路充电尽快结束； (905)判断是否有一些充电电路处于涓流充电阶段，若为是，执行步骤(906)，若为否，执行步骤(907)； (906)将该充电电路的充电电流关闭，使得涓流充电停止； (907)则将太阳能发电所产生的电流按照各充电电路的已经完成充电的电量的比例进行分配，以便电量较满的蓄电池尽快完成充电； (908)将所有充电电流调整参数指令存放到数据通讯区，由于通讯控制主程序床底到各充电控 制电路。
全文摘要
本发明涉及一种基于策略的太阳能并行充电控制系统，包括太阳能电力输入端、策略控制器、充电控制电路、蓄电池，所述的太阳能电力输入端分别与策略控制器、充电控制电路连接，所述的充电控制电路、蓄电池均设有多个，并且每个充电控制电路与每个蓄电池一一对应连接；充电控制电路分别控制相应的蓄电池充电，充电控制电路将充电参数实时传递给策略控制器，策略控制器根据检测到的太阳能电力输入端和各充电控制电路传递来的参数进行计算和判断后，向个充电控制电路发出相应的充电控制指令，各充电控制电路根据所接收到的充电控制指令，调整充电参数，来调整给各蓄电池的充电时间和电流分配。与现有技术相比，本发明具有成本低、使用寿命长等优点。
文档编号H02J7/00GK102723746SQ20111007805
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者吴勇彪 申请人:上海桥茵科贸有限公司