【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电，具体为一种光储充一体化系统。
技术介绍
1、随着社会的不断发展，以及从保护环境的与保护不可再生资源的角度出发，目前新能源汽车的生产数量与使用数量不断增加，而新能源汽车在日后成为重要的交通工具后，就离不开快速充电与便于充电的问题；
2、现有的新能源充电设备一般使用光伏发电装置来提高电能，但现有的光伏发电系统无法做到储充一体。
3、因此，需要一种光储充一体化系统来解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种光储充一体化系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种光储充一体化系统，包括控制器、发电模块、安全模块、储能模块以及充电模块，所述控制器的内部设置有储充控制软件，所述储充控制软件设置有储充电单元和断开单元。
4、作为本专利技术优选的方案，所述发电模块包括各种光伏发电设备，储能模块包括酸铁锂蓄电池组，且酸铁锂蓄电池组是由432只3.2v100ah单体电池通过216串2并联组成一簇，再通过8簇并联组合而成，充电模块包括各种充电桩，安全模块包括各种断路器、变流器、变压器、电流传感器、电压传感器以及温度传感器。
5、作为本专利技术优选的方案，所述发电模块、安全模块、储能模块以及充电模块均通过导线与控制器电性连接在一起，储能模块设置有多组。
6、作为本专利技术优选的方案，所述储充电单元的具体分析步骤
7、s1，发电模块将光能转化为电能，储充电单元使用补偿公式计算出输出增量，将输出增量与发电模块运行频率相叠加，得到安全模块中变流器的频率输出值，安全模块中的变流器会将发电模块2产生的电能进行整流后输入电网中，并通过电网输入充电模块中；
8、s2，计算充电模块的消耗电量，当充电模块的消耗电量低于发电模块的发生电量的一半时，发电模块将发出的一半电能通过电网输入储能模块中，当充电模块消耗的电能为发电模块产生电能的1/2-2/3时，发电模块产生的电能通过电网全部输入充电模块中，当充电模块消耗的电能为发电模块产生的电能的2/3以上时，发电模块和储能模块通过电网一起为充电模块提供电能；
9、s3，在为储能模块进行充电时，安全模块将采集的储能模块的充电电压、电流，放电电压、电流以及环境温度等数据输入控制器内的储充控制软件中，储充电单元将数据输入电量公式中得到累积放电量，再将累积放电量带入等效循环次数公式内计算出等效循环次数，基于遗传算法构建电流模型获得储能模块当前电量，将当前电量带入soc公式内，计算出当前储能模块的soc，根据储能模块当前的soc判断是否对储能模块继续进行充电。
10、作为本专利技术优选的方案，所述断开单元的具体分析步骤为：安全模块会采集储能模块储能时的电压和电流，当采集到的电流数据在单位时间内上升0.8a-1.5a时，断开单元会检索相应时间段的电压数据，当电压数据同时上升5v-15v，则表明储能模块过载，断开单元会启动安全模块内的断路器，使储能模块与电网断开，若电流数据在单位数据内上升2a-2.5a，断开单元立即启动安全模块内的断路器，使储能模块与电网断开。
11、作为本专利技术优选的方案，所述s1中补偿公式为其中δp为输出增量，pn为所述整流器频率输出标准值，δfmax为所述电网允许的最大频率偏差值，f为电网频率额定值。
12、作为本专利技术优选的方案，所述
13、kmax为最大下垂系数，knom为正常下垂系数，soc1为储能模块允许的荷电状态最小值，soc4为储能模块允许的荷电状态最大值；soc2为储能模块允许的荷电状态次小值，soc3为储能模块允许的荷电状态次大值。
14、作为本专利技术优选的方案，所述电量计算公式为其中qout为累积放电量，qwev为上一次采样时计算出的qout，iout为放电电流，f为采样频率，等效循环次数公式其中ηn为等效循环次数，q0为储能模块标准容量，电流模型公式为其中q为储能模块当前电量，n为模型样本数，x为模型输入，xk为模型样本输入，ak和b是模型内部参数，k(x,xk)为模型核函数，σ为核函数参数，u为充电电压，i充电电流，soc公式为其中soc为电池荷电状态，取值范围为0-1，0表示电池电量为空，值为1表示电池充满电量，ηt为电池容量温度补偿系数，反映环境温度对电池容量的影响，ηn为电池容量老化补偿系数，反映电池循环次数对容量的影响。
15、作为本专利技术优选的方案，所述储能模块标准容量q0的计算方法为，在室温25条件下，以0.2c电流对充满电的储能模块进行恒流放电，并对放电电流积分，放电至截止电压停止，此时所得电流积分值即电池标准容量q0。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术中，通过发电模块将光能转化为电能，储充电单元使用补偿公式计算出输出增量，将输出增量与发电模块运行频率相叠加，得到安全模块中变流器的频率输出值，安全模块中的变流器会将发电模块2产生的电能进行整流后输入电网中，并通过电网输入充电模块中，计算充电模块的消耗电量，当充电模块的消耗电量低于发电模块的发生电量的一半时，发电模块将发出的一半电能通过电网输入储能模块中，当充电模块消耗的电能为发电模块产生电能的1/2-2/3时，发电模块产生的电能通过电网全部输入充电模块中，当充电模块消耗的电能为发电模块产生的电能的2/3以上时，发电模块和储能模块通过电网一起为充电模块提供电能，在为储能模块进行充电时，安全模块将采集的储能模块的充电电压、电流，放电电压、电流以及环境温度等数据输入控制器内的储充控制软件中，储充电单元将数据输入电量公式中得到累积放电量，再将累积放电量带入等效循环次数公式内计算出等效循环次数，基于遗传算法构建电流模型获得储能模块当前电量，将当前电量带入soc公式内，计算出当前储能模块的soc，根据储能模块当前的soc判断是否对储能模块继续进行充电，安全模块会采集储能模块储能时的电压和电流，若储能模块过载，断开单元会立即启动安全模块内的断路器，使储能模块与电网断开，在进行电能传输时，根据采集的电网频率、储能系统电池荷电状态信息，在不同的工作状态下分别计算出功率输出增量，完成电网功率的补偿控制，能够减少频率稳定时间，有效降低频率波动幅度，同时在电池的soc检测中引入电池等效循环次数和温度影响系数等变量，简化了衡量电池老化程度的方法并补偿电池老化和环境温度的影响，使soc检测结果更加准确，同时根据充电模块的耗电量，合理地分配储电和充电的运行顺序，并在充电模块高负载时，使用储能门框和发电模块一起为充电模块提供电能，避免因为充电模块负载较大而出现充电效率下降，能够实现光伏发电的储充一体。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光储充一体化系统，包括控制器(1)、发电模块(2)、安全模块(3)、储能模块(4)以及充电模块(5)，其特征在于：所述控制器(1)的内部设置有储充控制软件(6)，所述储充控制软件(6)设置有储充电单元(7)和断开单元(8)。
2.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述发电模块(2)包括各种光伏发电设备，储能模块(4)包括酸铁锂蓄电池组，且酸铁锂蓄电池组是由432只3.2V100Ah单体电池通过216串2并联组成一簇，再通过8簇并联组合而成，充电模块(5)包括各种充电桩，安全模块(3)包括各种断路器、变流器、变压器、电流传感器、电压传感器以及温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述发电模块(2)、安全模块(3)、储能模块(4)以及充电模块(5)均通过导线与控制器(1)电性连接在一起，储能模块(4)设置有多组。
4.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述储充电单元(7)的具体分析步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述断开
6.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述S1中补偿公式为其中Δp为输出增量，pn为所述整流器频率输出标准值，Δfmax为所述电网允许的最大频率偏差值，f为电网频率额定值。
7.根据权利要求6所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述kmax为最大下垂系数，knom为正常下垂系数，SOC1为储能模块允许的荷电状态最小值，SOC4为储能模块允许的荷电状态最大值；SOC2为储能模块允许的荷电状态次小值，SOC3为储能模块允许的荷电状态次大值。
8.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述电量计算公式为其中Qout为累积放电量，Qwev为上一次采样时计算出的Qout，iout为放电电流，f为采样频率，等效循环次数公式其中ηn为等效循环次数，Q0为储能模块(4)标准容量，电流模型公式为其中Q为储能模块(4)当前电量，N为模型样本数，x为模型输入，xk为模型样本输入，ak和b是模型内部参数，K(x,xk)为模型核函数，σ为核函数参数，u为充电电压，i充电电流，SOC公式为其中SOC为电池荷电状态，取值范围为0-1，0表示电池电量为空，值为1表示电池充满电量，ηT为电池容量温度补偿系数，反映环境温度对电池容量的影响，ηn为电池容量老化补偿系数，反映电池循环次数对容量的影响。
9.根据权利要求8所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述储能模块(4)标准容量Q0的计算方法为，在室温25条件下，以0.2C电流对充满电的储能模块(4)进行恒流放电，并对放电电流积分，放电至截止电压停止，此时所得电流积分值即电池标准容量Q0。
...【技术特征摘要】
1.一种光储充一体化系统，包括控制器(1)、发电模块(2)、安全模块(3)、储能模块(4)以及充电模块(5)，其特征在于：所述控制器(1)的内部设置有储充控制软件(6)，所述储充控制软件(6)设置有储充电单元(7)和断开单元(8)。
2.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述发电模块(2)包括各种光伏发电设备，储能模块(4)包括酸铁锂蓄电池组，且酸铁锂蓄电池组是由432只3.2v100ah单体电池通过216串2并联组成一簇，再通过8簇并联组合而成，充电模块(5)包括各种充电桩，安全模块(3)包括各种断路器、变流器、变压器、电流传感器、电压传感器以及温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述发电模块(2)、安全模块(3)、储能模块(4)以及充电模块(5)均通过导线与控制器(1)电性连接在一起，储能模块(4)设置有多组。
4.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述储充电单元(7)的具体分析步骤为：
5.根据权利要求1所述的一种光储充一体化系统，其特征在于：所述断开单元(8)的具体分析步骤为：安全模块(3)会采集储能模块(4)储能时的电压和电流，当采集到的电流数据在单位时间内上升0.8a-1.5a时，断开单元(8)会检索相应时间段的电压数据，当电压数据同时上升5v-15v，则表明储能模块(4)过载，断开单元(8)会启动安全模块(3)内的断路器，使储能模块(4)与电网断开，若电流数据在单位数据内上升2a-2.5a，断开单元立即启动安全模块(3)内的断路器，使储能模块(4)与电网断开。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明斌，高立里，李渝汐，张赛红，李泽臻，
申请(专利权)人：播梦碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。