一种太阳能智能储能系统的管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能智能储能系统的管理方法，其包括以下步骤：S1：进行初始调制，存储数据；S2：根据实时端电压，对比S1步骤存储的数据，初步确定其最大功率输出点；S3：使用未充满的电池匹配出初步确定的最大功率输出点附近的电压值，并将其接入系统充电，测得此时的电流，然后可得出其实时输出功率；S4：比较S3中得到的多个实时功率，选择最大输出功率的匹配方案执行，并将数据反馈到主控模块的MCU中，该MCU进行新老数据的更新；S5：重复步骤S2-S4直到得到终止信号。该管理方法能够通过实时匹配和基于逻辑连接的自动切换工作策略，使得太阳能系统一直在最大功率点附近工作，实现了对太阳能的充分利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于非稳定电能的智能储能系统的管理方法，特别涉及一种能够通过的实时匹配和基于逻辑连接的自动切换工作策略，使得太阳能电池板在最大功率点附近工作(即对电池充电)的智能储能系统的管理方法。
技术介绍
太阳能、风能等新能源因其资源丰富、安全无污染而越来越受到人们的关注，但由于太阳能、风能资源的不稳定性，需要一个储能系统来为用户提供稳定的输出电能。在储能系统中，动力电池是适用性范围最广泛的储能方式，适合几乎任何环境下，为保证供电的连续和均衡，有效的动力电池储能系统管理方法成为规模化使用新能源的关键。现有市场上的太阳能光伏发电管理系统及相关专利的功能也主要集中在自动追踪太阳角度以提高其辐射照度上，但其成本一般较高，且仪器较为精细，在风沙、雨雪等天气情况下容易损坏，进一步增加了太阳能的使用成本，因此很难做到普及应用，所以现有市场上的太阳能光伏发电储能设备处于缺乏管理系统的状态。此外，由于风能，太阳能等新能源受季节日夜天气等自然条件影响较大，其产生可用能源的时间和功率大小是极不稳定的，因此造成了许多能源的浪费。如一太阳能光伏发电系统，其储能动力电池的SOC已经达到8096，而此时由于天气原因，产生的输出电压只有正常光照时候的50%，则这时候的输出电压就小于电池的两端电压，即该输出电压无法给动力电池充电，也就无法利用此时系统产生的能量。本人申请的另一项名称为“一种太阳能智能储能管理系统”的专利技术专利，虽然解决了这个问题，可实时匹配出小于太阳能电池板两端电压的电池，使其能够一直进行充电。但是此时的输出功率不一定是最大的。由于充电电流随着负载的变化而变化。因此太阳能电池板的输出功率随负载的变化而变化，存在着一个最大功率点。且在温度不变的情况下，太阳能电池的开路电压与最大功率点电压存在近似的线性关系。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有太阳能智能储能管理系统的不足，提供一种通过实时匹配和基于逻辑连接的自动切换工作策略，对组中的每个电池的充放电工作状态进行管理，使得太阳能电池板在最大功率点附近工作(即对电池充电)的智能储能系统的管理方法。以上目的是通过以下技术方案实现的，所述的太阳能智能储能系统包括多个电池基本单元，太阳能电池板基本单元，从控模块，一主控模块；所述的电池基本单元包括储能电池、基于逻辑连接的开关；所述太阳能电池板基本单元包括太阳能电池板、基于逻辑连接的开关；所述从控模块包括多个传感器、MCU及无线通讯模块；所述的主控模块包括存储器、 MCU、显示器及无线通讯模块，其包括以下步骤Sl 进行初始调制，存储数据于主控模块的MCU中；52根据太阳能电池板的实时端电压，对比Sl步骤存储的数据，初步确定其最大功率输出点；53使用为充满的电池匹配出S2中初步确定的最大功率输出点附近的电压值，并将其接入系统充电，可测得此时的电流，然后可得出其实时输出功率；S4:比较S3中得到的多个实时功率，选择最大输出功率的匹配方案执行，并将数据反馈到主控模块的MCU中，该MCU进行新数据的存储或者老数据的修正； S5 重复步骤S2-S4直到得到终止信号。其中，所述的Sl步骤中初始调制为对同一批次的太阳能电池板进行逐级增加电压的最大功率点测试，即选定一个太阳能电池板的端电压后，让主控模块内的MCU使用储能电池匹配出从低到高的负载，并记录它们接入电路的实时电流，从而得出它们的实时功率，然后通过比较就可得出该端电压的最大功率输出点；增大太阳能电池板的端电压，重复上述步骤，直到达到太阳能电池板所能产生的最大端电压。进一步地，所述的逐级增加电压为0. IV或者0. 2V。其中，所述的储能系统在记录太阳能电池板端电压的最大功率点的同时，也会记录其实时温度参数。其中，所述的S3步骤中的使用未充满的电池匹配出S2中初步确定的最大功率输出点附近的电压值为最接近该点电压值的大于等于该点电压值及小于该点电压值的数值各2个，且该数值需小于所述太阳能电池板的实时端电压。进一步地，如满足其要求的数值一个都无法匹配出，则终止充电程序。进一步地，使用电池匹配时，优先使用SOC较低的电池进行匹配。其中，所述的S4中的新数据为其实时端电压和温度与存储于MCU中的数据有一项不同或者2项都不同时的最大功率点数据，所述的老数据为其实时端电压和温度与存储于 MCU中的数据都相同的最大功率点数据。本专利技术的积极进步效果在于本专利技术提供的太阳能智能储能系统管理方法与现有国内储能系统管理方法相比，以单体智能电池为基础，立足于客观承认太阳能实时能量的不稳定性及电池组系统中每个电池的差异性，通过的实时匹配和基于逻辑连接的自动切换工作策略，对组中的每个电池的充放电工作状态进行管理，使太阳能电池板在最大功率点附近工作，实现对太阳能的充分利用。该系统管理方法一方面可提高储能系统的有效容量，同时可提高储能电池组的安全性、 可靠性和稳定性，提高新能源的利用效率，有效地减轻了系统维护的工作量。附图说明图1为电池基本单元的示意图2为太阳能电池板基本单元的示意图； 图3为本专利技术实施例的系统结构示意图； 图4为本专利技术实施例的系统工作流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明。图1为电池基本单元的示意图；图2为太阳能电池板基本单元的示意图。图中，K1 为第一开关、K2为第二开关、K3为第三开关、K4为第四开关；1为第一外接端口、2为第二外接端口、3为第三外接端口、4为第四外接端口 ；B为电池；P为太阳能电池板。系统中具有多个电池基本单元时，每个电池基本单元的第一外接端口 1与相邻电池基本单元的第二外接端口 2电气连接。系统中具有多个太阳能电池板基本单元时，其接入方式可以是多个如图3所示的系统结构图直接串联而成，也可以是每个太阳能电池板基本单元的第三外接端口 3与相邻的太阳能电池板基本单元的第四外接端口 4电气连接；系统中只有一个太阳能电池板基本单元时，将其作为充电电源与多个电池基本单元并联。第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4可以是二极管、三极管、继电器、晶闸管、可控硅、MOS管、HEMT (高电子迁移率晶体管)和IGBT中的任意一种，还可以是由其组合而成的双向开关模块或器件；所述的双向开关模块和器件可以是由两个通断特性可控的PN结对接而成或多个PN结组合而成的等效于两个PN结对接的模块或器件，还可以是异质结或由多个异质结组合而成的双向可控模块或器件。电池B可以为铅酸电池、镍氢电池、钠硫电池、液流电池、超级电容器、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钛酸锂电池和石墨烯锂电池中的任意一种。工作时，每个电池基本单元的第一外接端口 1与相邻电池基本单元的第二外接端口 2电气连接。K1闭合，K2断开时，该电池基本单元中的电池B与系统中其它采用同样设置的电池基本单元中的电池B串联；K2闭合，K1断开时，该电池基本单元中的电池B与整个系统的连接断开。实施例图3为本管理方法的系统结构示意图。如图3所示，100为电池基本单元，200为从控模块，300为主控模块、400是太阳能电池板基本单元。太阳能智能储能管理系统包括了多个电池基本单元100、太阳能电池板基本单元、及其从控模块200，一主控模块300 ；从控模块200通过电流传感器，电压传感器，温度传感器定时检测其对应的电池基本单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄碧雄，林文魁，柯昆明，张文波，余维，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：