光伏储能逆变器及其电池电流控制方法及装置制造方法及图纸

光伏储能逆变器及其电池电流控制方法及装置，所述光伏储能逆变器包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电，电池直接连接直流母线。所述电池电流控制方法为，检测电池电流，在通过控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流来控制电池电流，从而使电池电流保持为直流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造涉及光伏逆变器及其控制
，具体涉及一种光伏储能逆变器及其电池电流控制方法，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
技术介绍
光伏储能逆变器一般包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，电池从直流母线取电进行充电或放电至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电。逆变输出单元的输出端一般连接电网和/或负载，逆变输出单元没有输出时，即光伏储能逆变器空载时，光伏极板产生的电能经DC/DC变换单元进行变换后均被用于充电，此时直流母线中基本是直流电，不含谐波，逆变输出单元有输出时，直流母线中可能会产生谐波，直流母线中的电流就可能会含有交流分量，由此，如果电池直接连接直流母线，在电池充电或待机时，可能会导致电池频繁地充放电，这种情况在电池处于浮充状态时尤为明显。频繁地充放电会使电池加速升温并长期处于高温状态下，如此会损害电池的使用寿命，还存在安全隐患，严重时电池会自燃或爆炸。因此，目前的光伏储能逆变器中，电池通常要通过一些电路模块间接连接直流母线，以消除直流母线中的谐波，然而，增加电路模块也会增加成本，并会让整体电路变得复杂。
技术实现思路
本专利技术创造的目的之一是提供一种光伏储能逆变器电池电流控制方法，其可在电池直接连接直流母线的情况下，在电池充电或待机时让电池电流保持直流，从而避免电池频繁地充放电。本专利技术创造的目的之二是提供一种光伏储能逆变器，其电池直接连接直流母线也能避免电池在充电或待机时频繁地充放电。为实现上述目的，本专利技术创造提供以下技术方案。光伏储能逆变器电池电流控制方法，所述光伏储能逆变器包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，电池从直流母线取电进行充电或放电至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电，本方法包括如下步骤：A.检测电池电流Ibat；B.根据电池电流Ibat生成用于控制DC/DC变换单元的控制信号，以控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流从而使电池电流Ibat保持直流。此外技术方案1。根据技术方案1所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，步骤B包括：B1.根据电池电流Ibat得出电池电流Ibat的谐波电流Ix；B2.根据谐波电流Ix生成用于控制DC/DC变换单元的控制信号，以控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流来消除谐波电流Ix。此为技术方案2。根据技术方案2所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，还包括如下步骤：C.检测逆变输出单元输出的电流频率fIg和电压频率fVg；步骤B2具体为：根据电流频率fIg、电压频率fVg和谐波电流Ix生成所述控制信号。此为技术方案3。根据技术方案3所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，步骤B2包括：步骤B21.令f＝[fVg+(fVg-fIg)*ξ]*2(1)Ki＝2πf/fs(2)其中，ξ为预设的补偿系数，fs为所述光伏储能逆变器的采样频率，由式(1)和式(2)得出Ki；步骤B22.将谐波电流Ix输入调节系数为Ki的PR调节器，根据该PR调节器的输出生成所述控制信号。此为技术方案4。根据技术方案2所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，步骤B1中，谐波电流Ix为电池电流Ibat与其有效值ibat之差。此为技术方案5。根据技术方案1所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，DC/DC变换单元为BUCK电路或BOOST电路。此为技术方案6。光伏储能逆变器，包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电，电池直接连接直流母线，本光伏储能逆变器采用如权利要求1-6任一项所述的电池电流控制方法。此为技术方案7。本专利技术创造的有益效果是：在电池充电或待机时，即光伏极板产生的电能充足的时候，由于此时是DC/DC变换单元向直流母线供电的，通过检测电池电流并根据电池电流来生成控制信号，由该控制信号控制DC/DC变换单元，DC/DC变换单元向直流母线输出的电流可根据电池电流进行变化，即通过控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流来消除直流母线中的谐波，从而让直流母线向电池输出的电流中不含谐波，如此，即使电池直接连接直流母线，电池电流也能保持直流。仅仅通过控制方法的改进，就可让电池直接连接直流母线，而无需增设额外的电路模块来让电池间接连接直流母线，既节约了成本，也简化了光伏储能逆变器的电路结构。附图说明图1为本专利技术创造的光伏储能逆变器的电路图。图2为本专利技术创造的光伏储能逆变器电池电流控制方法的控制框图。附图标记包括：光伏极板1、DC/DC变换单元2、逆变输出单元3、继电器组4、电网5、负载6。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术创造作详细说明。如图1所示，本专利技术创造的光伏储能逆变器包括DC/DC变换单元2、直流母线、逆变输出单元3和继电器组4，直流母线包括正直流母线a和负直流母线b，DC/DC变换单元2为BUCK电路，在其他实施例中，根据需要，DC/DC变换单元2也可为BOOST电路。DC/DC变换单元2输入端连接光伏极板1，输出端则分别连接正直流母线a和负直流母线b，逆变输出单元3输入端分别连接正直流母线a和负直流母线b，输出端则连接继电器组4，经由继电器组4将电能输出到电网5或负载6。逆变输出单元3包括一个由S1-S4四个开关管组成的逆变器、变压器T1和在输出端起稳压滤波作用的电容C4。光伏极板1产生的电能输入到DC/DC变换单元2，DC/DC变换单元2对其进行变换后输出至直流母线，逆变输出单元3从直流母线中取电，进行逆变及电压变换后输出给电网5或负载6。本专利技术创造的光伏储能逆变器还包括电池BAT，电池BAT直接连接直流母线，通过采用下面的控制方法，电池BAT在充电或待机时也不会出现频繁充放电的情况。本专利技术创造的光伏储能逆变器还包括控制器，控制器通过向开关管Q1-Q2、S1-S4发送控制信号来控制它们的开关状态，以此控制光伏储能逆变器的各个模块协同工作。产生开关管S1-S4的控制信号的方法为现有技术，在此不再赘述。在光伏极板1产生的电能充足的时候(电池此时处于充电或待机状态)，直流母线中的电压电流受DC/DC变换单元2控制，而电池BAT直接连接直流母线，因此通过控制DC/DC变换单元2即可实现对电池电流的控制。对DC/DC变换单元2的控制具体表现为对开关管Q1-Q2的控制。本专利技术创造的光伏储能逆变器电池电流控制方法为：检测光伏极板1输出到DC/DC变换单元2的电压VPV和电流IPV，以及电容C1的电压VC1和电容C2的电压VC2，根据电压VPV、电流IPV和电压VC1得出给定值Iref+，根据电压VPV、电流IPV和电压VC2得出给定值Iref-。Iref+和Iref-均为电感L1的电流的给定值，区别在于Iref+是在产生开关管Q1的控制信号的运算过程得出的，Iref-本文档来自技高网...

【技术保护点】
光伏储能逆变器电池电流控制方法，所述光伏储能逆变器包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，电池从直流母线取电进行充电或放电至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电，其特征在于，本方法包括如下步骤：A.检测电池电流Ibat；B.根据电池电流Ibat生成用于控制DC/DC变换单元的控制信号，以控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流从而使电池电流Ibat保持直流。

【技术特征摘要】
1.光伏储能逆变器电池电流控制方法，所述光伏储能逆变器包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，电池从直流母线取电进行充电或放电至直流母线，逆变输出单元输入端连接直流母线，输出端向外供电，其特征在于，本方法包括如下步骤：A.检测电池电流Ibat；B.根据电池电流Ibat生成用于控制DC/DC变换单元的控制信号，以控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流从而使电池电流Ibat保持直流。2.根据权利要求1所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，其特征在于，步骤B包括：B1.根据电池电流Ibat得出电池电流Ibat的谐波电流Ix；B2.根据谐波电流Ix生成用于控制DC/DC变换单元的控制信号，以控制DC/DC变换单元向直流母线输出的电流来消除谐波电流Ix。3.根据权利要求2所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：C.检测逆变输出单元输出的电流频率fIg和电压频率fVg；步骤B2具体为：根据电流频率fIg、电压频率fVg和谐波电流Ix生成所述控制信号。4.根据权利要求3所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，其特征在于，步骤B2包括：步骤B21.令f=[fVg+(fVg-fIg)*ξ]*2(1)Ki=2πf/fs(2)其中，ξ为预设的补偿系数，fs为所述光伏储能逆变器的采样频率，由式（1）和式（2）得出Ki；步骤B22.将谐波电流Ix输入调节系数为Ki的PR调节器，根据该PR调节器的输出生成所述控制信号。5.根据权利要求2所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，其特征在于，步骤B1中，谐波电流Ix为电池电流Ibat与其有效值ibat之差。6.根据权利要求1所述的光伏储能逆变器电池电流控制方法，其特征在于，DC/DC变换单元为BUCK电路或BOOST电路。7.光伏储能逆变器，包括DC/DC变换单元、直流母线、电池和逆变输出单元，DC/DC变换单元将光伏极板产生的电能进行变换后输出至直流母线，逆变输出单元输入端连接直...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢缔，王美力，于玮，宋青华，
申请(专利权)人：广东爱迪贝克软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44