光储充一体机及其控制方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35696642发布日期:2023-10-11 19:36阅读:14来源:国知局


1.本发明涉及光储充技术领域,特别是涉及一种光储充一体机及其控制方法。


背景技术:

2.光储充一体机由逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统(电池包)组成,逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统都有独立的直流辅助电源,如果光储充一体机是一个直流母线耦合的系统,则每个直流辅助电源都会从直流母线上取电,一旦直流母线上有电,挂在直流母线上的逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源都会同时启动消耗功率。
3.光储充一体机的运行状态至少包括并网取电状态、光伏取电状态及关闭状态,由于对应光伏发电系统的发电输出功率(尤其是白天与夜间相比,对应光伏发电系统的发电输出功率差值较大)及储能系统的存储电量或者供电输出功率的变化,光储充一体机要在多种运行状态之间来回切换,如由关闭状态切换为并网取电状态、由光伏取电状态切换为并网取电状态、由并网取电状态切换为光伏取电状态等。
4.具体地,在多个运行状态之间来回切换时,逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源一般都是处于打开状态,由关闭状态切换为并网取电状态时,只能通过逆变及整流系统内的辅助电源从交流电网取电对直流母线进行预充,直流母线需要较长时间的预充才能达到并网要求的电压;由光伏取电状态切换为并网取电状态或者由并网取电状态切换为光伏取电状态时,在断开光伏发电系统或者并网继电器后,直流母线电压很快就会被逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源拉低,切换到后续的并网取电状态或者光伏取电状态之前,需要进行一段时间的预充,以将直流母线电压拉高到一定值,此时,逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源均处于打开状态,会消耗功率,对应预充时间较长。整体看来,光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,无法做到快速高效地无缝衔接,中间存在较长的状态转换时间(主要是直流母线电压预充时间),从而使得充电效率偏低,客户的充电体验较差。
5.因此,目前亟需一种能缩短光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间的技术方案。


技术实现要素:

6.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种光储充一体机的技术方案,以缩短光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间,快速高效地实现运行状态之间的无缝衔接。
7.为实现上述目的及其它相关目的,本发明提供的技术方案如下。
8.一种光储充一体机,包括:
9.逆变及整流系统,包括升压模块、逆变及整流集成模块、辅助电源模块、并网继电器及第一控制模块,所述升压模块的输入端接光伏发电系统,所述升压模块的输出端接所
述逆变及整流集成模块的第一输入输出端,所述逆变及整流集成模块的第二输入输出端经串接的所述并网继电器后接交流电网,所述逆变及整流集成模块的第一输入输出端还接直流母线,所述辅助电源模块与所述交流电网、所述直流母线及所述第一控制模块分别连接,所述辅助电源模块包括第一辅助电源,所述第一辅助电源与所述直流母线及所述第一控制模块分别连接;
10.直流充电桩,包括第二辅助电源,所述第二辅助电源与所述直流母线及所述第一控制模块分别连接;
11.储能系统,包括第三辅助电源,所述第三辅助电源与所述直流母线及所述第一控制模块分别连接;
12.其中,所述第一控制模块被配置为:
13.比较所述光伏发电系统的发电输出功率、所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率的大小,根据比较结果调整所述光储充一体机的运行状态,并优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电;
14.所述光储充一体机的运行状态包括并网取电状态、光伏取电状态及关闭状态,在调整所述光储充一体机的运行状态时,通过所述第一控制模块关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,进而降低所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源的功率损耗,使得在所述光储充一体机由所述关闭状态切换为所述并网取电状态时所述直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在所述光储充一体机于所述光伏取电状态与所述并网取电状态之间来回切换时所述直流母线电压无损衔接过渡,以缩短所述直流母线电压的启动预充时间。
15.可选地,所述辅助电源模块还包括第一二极管、第二二极管、第一光耦、第四辅助电源及第五辅助电源,所述第四辅助电源的输入端接所述交流电网,所述第四辅助电源的输出端接所述第一二极管的阳极,所述第一二极管的阴极接所述第五辅助电源的输入端,所述第五辅助电源的输出端接所述直流母线,所述第一二极管的阴极还接所述第一控制模块的输入端,所述第一辅助电源的输入端正极接所述直流母线,所述第一辅助电源的输入端负极接所述第一光耦的输出端正极,所述第一光耦的输出端负极接地,所述第一光耦的输入端负极接地,所述第一辅助电源的输出端接所述第二二极管的阳极,所述第二二极管的阴极接所述第五辅助电源的输入端,所述第一控制模块的输出端接所述第一光耦的输入端正极。
16.可选地,所述第五辅助电源包括可调变压器及第一整流器,所述第一二极管的阴极接所述可调变压器的输入端及所述第一控制模块的输入端,所述第二二极管的阴极接所述可调变压器的输入端,所述第一控制模块的输入端还接所述可调变压器的控制端,所述可调变压器的输出端接所述第一整流器的输入端,所述第一整流器的输出端接所述直流母线。
17.可选地,所述逆变及整流集成模块包括逆变器及第二整流器,所述逆变器与所述第二整流器并行设置,所述逆变器的输入端及所述第二整流器的输出端分别接所述逆变及整流集成模块的第一输入输出端,所述逆变器的输出端及所述第二整流器的输入端分别接所述逆变及整流集成模块的第二输入输出端。
18.可选地,所述直流充电桩还包括第二光耦及第二控制模块,所述第二辅助电源的
输入端正极接所述直流母线,所述第二辅助电源的输入端负极接所述第二光耦的输出端正极,所述第二光耦的输出端负极接地,所述第二光耦的输入端负极接地,所述第二光耦的输入端正极接所述第一控制模块的输出端,所述第二辅助电源还与所述第二控制模块连接。
19.可选地,所述储能系统包括n个电池包,n为大于或者等于2的整数,所述电池包包括所述第三辅助电源、第三光耦及第三控制模块,所述第三辅助电源的输入端正极接所述直流母线,所述第三辅助电源的输入端负极接所述第三光耦的输出端正极,所述第三光耦的输出端负极接地,所述第三光耦的输入端负极接地,所述第三光耦的输入端正极接所述第一控制模块的输出端,所述第三辅助电源还与所述第三控制模块连接;所述第一控制模块与所述光伏发电系统、所述第二控制模块与所述第三控制模块分别连接。
20.一种光储充一体机的控制方法,所述光储充一体机的控制方法应用于上述任一项所述的光储充一体机,所述光储充一体机的控制方法包括:
21.获取所述光伏发电系统的发电输出功率、所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率;
22.比较所述光伏发电系统的发电输出功率、所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率的大小,根据比较结果调整所述光储充一体机的运行状态,并优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电;
23.其中,在调整所述光储充一体机的运行状态时,关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,进而降低所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源的功率损耗,使得在所述光储充一体机由所述关闭状态切换为所述并网取电状态时所述直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在所述光储充一体机于所述光伏取电状态与所述并网取电状态之间来回切换时所述直流母线电压无损衔接过渡,以缩短所述直流母线电压的启动预充时间。
24.可选地,所述关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,进而降低所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源的功率损耗,使得在所述光储充一体机由所述关闭状态切换为所述并网取电状态时所述直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在所述光储充一体机于所述光伏取电状态与所述并网取电状态之间来回切换时所述直流母线电压无损衔接过渡,以缩短所述直流母线电压的启动预充时间的步骤,包括:
25.在所述光储充一体机的运行状态由所述关闭状态切换为所述并网取电状态时,关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,并由所述辅助电源模块从所述交流电网取电,进而对所述直流母线进行预充;当所述直流母线预充到所述第一电压阈值时,闭合所述并网继电器,利用所述逆变及整流集成模块从所述交流电网取电后给所述直流母线供电,使得所述光储充一体机由所述关闭状态进入所述并网取电状态,打开所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源;
26.在所述光储充一体机的运行状态由所述光伏取电状态切换为所述并网取电状态时,关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,断开所述光伏发电系统,将所述直流母线的实时电压稳定为所述第一电压阈值,再闭合所述并网继电器,利用所述逆变及整流集成模块从所述交流电网取电后给所述直流母线供电,使得所述光储充一体机由所述光伏取电状态进入所述并网取电状态,打开所述第一辅助电源、所述第二辅助电
源及所述第三辅助电源;
27.在所述光储充一体机的运行状态由所述并网取电状态切换为所述光伏取电状态时,关断所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,闭合所述并网继电器,将所述直流母线的实时电压稳定为所述第一电压阈值,再接入所述光伏发电系统,利用所述升压模块从所述光伏发电系统取电后给所述直流母线供电,使得所述光储充一体机由所述并网取电状态进入所述光伏取电状态,打开所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源。
28.可选地,所述比较所述光伏发电系统的发电输出功率、所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率的大小,根据比较结果调整所述光储充一体机的运行状态,并优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电的步骤,包括:
29.若所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态或者所述并网取电状态进入所述光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电;
30.若所述光伏发电系统的发电输出功率小于所述直流充电桩的充电需求功率,且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述储能系统的供电输出功率之和小于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态或者所述光伏取电状态进入所述并网取电状态,从所述交流电网取电后给所述直流母线供电。
31.可选地,所述光伏取电状态包括第一光伏取电状态及第二光伏取电状态,所述若所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态或者所述并网取电状态进入光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电的步骤,包括:
32.若所述光储充一体机的初始状态为所述关闭状态,所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述直流充电桩的充电需求功率的差值小于第一阈值,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态进入所述第一光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电,再利用所述光伏发电系统的发电输出功率的剩余功率给所述储能系统充电储能;
33.若所述光储充一体机的初始状态为所述关闭状态,所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述直流充电桩的充电需求功率的差值大于或者等于第一阈值,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态进入所述第二光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电,再将所述光伏发电系统的发电输出功率的剩余功率输送到所述储能系统及所述交流电网;
34.若所述光储充一体机的初始状态为所述并网取电状态,所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述直流充电桩的充电需求功率的差值小于第一阈值,则控制所述光储充一体机由所述并网取电状态进入所述第一光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电,再利用所述光伏发电系统的发电输出功率的剩余功率给所述储能系统充电储能;
35.若所述光储充一体机的初始状态为所述并网取电状态,所述光伏发电系统的发电输出功率大于所述直流充电桩的充电需求功率且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述直流充电桩的充电需求功率的差值大于或者等于第一阈值,则控制所述光储充一体机由所述并网取电状态进入所述第二光伏取电状态,优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电,再将所述光伏发电系统的发电输出功率的剩余功率输送到所述储能系统及所述交流电网。
36.可选地,所述若所述光伏发电系统的发电输出功率小于所述直流充电桩的充电需求功率,且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述储能系统的供电输出功率之和小于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态或者所述光伏取电状态进入所述并网取电状态,从所述交流电网取电后给所述直流母线供电的步骤,包括:
37.若所述光储充一体机的初始状态为所述关闭状态,所述光伏发电系统的发电输出功率小于所述直流充电桩的充电需求功率,且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述储能系统的供电输出功率之和小于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述关闭状态进入所述并网取电状态,从所述交流电网取电后给所述直流母线供电;
38.若所述光储充一体机的初始状态为所述光伏取电状态,所述光伏发电系统的发电输出功率小于所述直流充电桩的充电需求功率,且所述光伏发电系统的发电输出功率与所述储能系统的供电输出功率之和小于所述直流充电桩的充电需求功率,则控制所述光储充一体机由所述光伏取电状态进入所述并网取电状态,从所述交流电网取电后给所述直流母线供电。
39.可选地,所述光储充一体机的控制方法还包括:
40.获取光伏取电开启时刻、光伏取电关闭时刻及所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测曲线;
41.时间由小变大,当时间到达所述光伏取电开启时刻后,自动将所述光储充一体机的运行状态由所述关闭状态或者所述并网取电状态切换为所述光伏取电状态;当时间到达所述光伏取电关闭时刻后,自动将所述光储充一体机的运行状态由所述光伏取电状态切换为所述关闭状态或者所述并网取电状态;
42.当时间处于所述光伏取电开启时刻与所述光伏取电关闭时刻之间时,根据所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测曲线获取所述光伏发电系统的发电输出功率,再通过通信获取所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率,比较所述光伏发电系统的发电输出功率、所述直流充电桩的充电需求功率及所述储能系统的供电输出功率的大小,根据所述比较结果调整所述光储充一体机的运行状态,并优先利用所述光伏发电系统的发电输出功率给所述直流充电桩供电。
43.可选地,所述获取光伏取电开启时刻、光伏取电关闭时刻及所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测曲线的步骤,包括:
44.获取日出时间及日落时间,根据所述日出时间计算所述光伏取电开启时刻,所述光伏取电开启时刻等于所述日出时间加上第一时间阈值,根据所述日落时间计算所述光伏取电关闭时刻,所述光伏取电关闭时刻等于所述日落时间减去第二时间阈值;
45.建立所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测模型,获取天气预报信息、实时天气信息及历史天气信息并将所述天气预报信息、所述实时天气信息及所述历史
天气信息输入所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测模型,得到所述光伏发电系统的发电输出功率随时间的变化预测曲线。
46.可选地,在调整所述光储充一体机的运行状态时,所述光储充一体机的控制方法还包括:
47.在所述光储充一体机的运行状态由所述光伏取电状态切换为所述并网取电状态时,维持打开所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,持续接入所述光伏发电系统,将所述直流母线的实时电压稳定为所述第一电压阈值,再闭合所述并网继电器,利用所述逆变及整流集成模块从所述交流电网取电后给所述直流母线供电,当所述直流母线供电稳定后再断开所述光伏发电系统,使得所述光储充一体机平稳地由所述光伏取电状态进入所述并网取电状态;
48.在所述光储充一体机的运行状态由所述并网取电状态切换为所述光伏取电状态时,维持打开所述第一辅助电源、所述第二辅助电源及所述第三辅助电源,持续闭合所述并网继电器,将所述直流母线的实时电压稳定为所述第一电压阈值,再接入所述光伏发电系统,利用所述升压模块从所述光伏发电系统取电后给所述直流母线供电,当所述直流母线供电稳定后再断开所述并网继电器,使得所述光储充一体机平稳地由所述并网取电状态进入所述光伏取电状态。
49.如上所述,本发明的光储充一体机及其控制方法,至少具有以下有益效果:
50.结合逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统设计光储充一体机的硬件架构,逆变及整流系统内的第一辅助电源、直流充电桩内的第二辅助电源及储能系统内的第三辅助电源均与逆变及整流系统内的第一控制模块连接,在光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,可以通过第一控制模块的软件逻辑控制关断第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源,降低第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,能有效地缩短直流母线电压的启动预充时间,进而缩短光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间,快速高效地实现不同运行状态之间的无缝衔接,提高充电效率及客户的充电体验。
附图说明
51.图1显示为本发明中光储充一体机的结构框图。
52.图2显示为本发明中光储充一体机的控制方法的步骤示意图。
53.图3显示为本发明可选实施例中光储充一体机的控制方法步骤s201的控制流程图。
54.图4显示为本发明可选实施例中光储充一体机的控制方法步骤s202的控制流程图。
55.图5显示为本发明可选实施例中光储充一体机的控制方法步骤s203的控制流程图。
具体实施方式
56.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
57.请参阅图1至图5。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
58.如前述在背景技术中所述的,在研究现有的光储充一体机时,发明人发现,由于逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源一般默认处于打开状态,光储充一体机在多个运行状态之间来回切换时,由关闭状态切换为并网取电状态时,直流母线需要较长时间的预充才能达到并网要求的电压,由光伏取电状态切换为并网取电状态或者由并网取电状态切换为光伏取电状态时,在断开光伏发电系统或者并网继电器后,直流母线电压很快就会被逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源拉低,切换到后续的并网取电状态或者光伏取电状态之前,需要进行一段时间的预充,以将直流母线电压拉高到一定值,此时,逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源仍会消耗功率,对应预充时间较长。如此一来,光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,由于逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统中的直流辅助电源对直流母线电压的充电吸取,直流母线电压无法做到快速高效地无缝衔接,中间存在较长的状态转换时间(主要是直流母线电压预充时间),从而使得充电效率偏低,客户的充电体验较差。
59.基于此,本发明提出一种光储充一体机的技术方案:结合逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统设计光储充一体机的硬件架构,逆变及整流系统内的第一辅助电源、直流充电桩内的第二辅助电源及储能系统内的第三辅助电源均与逆变及整流系统内的第一控制模块连接,在光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,通过第一控制模块的软件逻辑控制关断第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源,进而降低第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源的功率损耗,实现直流母线电压的由零到第一电压阈值的快速预充,或者实现直流母线电压在光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时的无损衔接过渡,以缩短直流母线电压的启动预充时间,进而缩短光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间,实现运行状态之间的无缝衔接,提高充电效率及客户的充电体验;或者在不关断第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源的基础上,单纯基于软件逻辑控制实现直流母线电压在光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时的无损衔接过渡,以缩短直流母线电压的启动预充时间。
60.具体地,如图1所示,本发明提供一种光储充一体机,其包括:
61.逆变及整流系统1,包括升压模块11、逆变及整流集成模块12、辅助电源模块13、并
网继电器k1及第一控制模块14,升压模块11的输入端接光伏发电系统pv,升压模块11的输出端接逆变及整流集成模块12的第一输入输出端,逆变及整流集成模块12的第二输入输出端经串接的并网继电器k1后接交流电网,逆变及整流集成模块12的第一输入输出端还接直流母线,辅助电源模块13与交流电网、直流母线及第一控制模块14分别连接,辅助电源模块13包括第一辅助电源131,第一辅助电源131与直流母线及第一控制模块14分别连接;
62.直流充电桩2,包括第二辅助电源21,第二辅助电源21与直流母线及第一控制模块14分别连接;
63.储能系统3,包括第三辅助电源31,第三辅助电源31与直流母线及第一控制模块14分别连接;
64.第一控制模块14被配置为:
65.比较光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率的大小,根据比较结果调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电;
66.其中,光储充一体机的运行状态包括并网取电状态、光伏取电状态及关闭状态,在调整光储充一体机的运行状态时,通过第一控制模块14关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,进而降低第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,以缩短直流母线电压的启动预充时间。
67.详细地,如图1所示,辅助电源模块13还包括第一二极管d1、第二二极管d2、第一光耦u1、第四辅助电源132及第五辅助电源133,第四辅助电源132的输入端接交流电网,第四辅助电源132的输出端接第一二极管d1的阳极,第一二极管d1的阴极接第五辅助电源133的输入端,第五辅助电源133的输出端接直流母线,第一二极管d1的阴极还接第一控制模块14的输入端,第一辅助电源131的输入端正极接直流母线,第一辅助电源131的输入端负极接第一光耦u1的输出端正极,第一光耦u1的输出端负极接地(图中未示出),第一光耦u1的输入端负极接地(图中未示出),第一辅助电源131的输出端接第二二极管d2的阳极,第二二极管d2的阴极接第五辅助电源133的输入端,第一控制模块14的输出端接第一光耦u1的输入端正极。
68.详细地,如图1所示,第五辅助电源133包括可调变压器及第一整流器(图中未示出),第一二极管d1的阴极接可调变压器的输入端及第一控制模块14的输入端,第二二极管d2的阴极接可调变压器的输入端,第一控制模块14的输入端还接可调变压器的控制端(图中未示出),可调变压器的输出端接第一整流器的输入端,第一整流器的输出端接直流母线。
69.更详细地,如图1所示,在辅助电源模块13中,直流母线供电稳定后,第一辅助电源131从直流母线取电后传给第五辅助电源133,对第一辅助电源131及第五辅助电源133进行充电储能;从交流电网取电启动时,第四辅助电源132从交流电网取电后传给第五辅助电源133,第五辅助电源133再对直流母线充电,以提高直流母线电压;第一二极管d1及第二二极管d2可用于切断第一辅助电源131与第四辅助电源132之间的能量传输;同时,第一辅助电源131的输出端与第四辅助电源132的输出端分别与第一控制模块14的输入端连接,在直流
母线取电或者交流取电一段时间后,当第一辅助电源131的输出电压或者第四辅助电源132的输出电压充到一定值时,第一控制模块14发出辅助电源关断信号,辅助电源关断信号给到第一光耦u1、第二光耦u2及第三光耦u3,切断第一光耦u1、第二光耦u2及第三光耦u3,进而切断了直流母线对第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的充电回路,关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31。
70.详细地,逆变及整流集成模块12包括逆变器(图中未示出)及第二整流器(图中未示出),逆变器与第二整流器并行设置,逆变器的输入端及第二整流器的输出端分别接逆变及整流集成模块12的第一输入输出端,逆变器的输出端及第二整流器的输入端分别接逆变及整流集成模块12的第二输入输出端。
71.更详细地,如图1所示,在逆变及整流集成模块12包括逆变器及第二整流器,逆变器具有将直流电转换为交流电的逆变功能,能通过逆变器将直流母线上部分光伏发电系统pv的直流电逆变为交流电再传输给交流电网;第二整流器具有将交流电转换为直流电的整流功能,能通过第二整流器将交流电网的交流电整流为直流电再传输给直流母线。
72.详细地,如图1所示,直流充电桩2还包括第二光耦u2及第二控制模块22,所述第二辅助电源21的输入端正极接直流母线,第二辅助电源21的输入端负极接第二光耦u2的输出端正极,第二光耦u2的输出端负极接地(图中未示出),第二光耦u2的输入端负极接地(图中未示出),第二光耦u2的输入端正极接第一控制模块14的输出端,第二辅助电源21还与第二控制模块22连接。
73.更详细地,如图1所示,在直流充电桩2中,第二辅助电源21的充电回路的通断受第一控制模块14的控制,同时,第二辅助电源21的放电回路(对外接设备充电)受第二控制模块22的控制,可通过第二控制模块22调控对外接设备的实时充电功率。
74.详细地,如图1所示,储能系统3包括n个电池包,即电池包1、

及电池包n,n为大于或者等于2的整数,电池包i包括第三辅助电源31、第三光耦u3及第三控制模块32,i为1~n的整数,第三辅助电源31的输入端正极接直流母线,第三辅助电源31的输入端负极接第三光耦u3的输出端正极,第三光耦u3的输出端负极接地(图中未示出),第三光耦u3的输入端负极接地(图中未示出),第三光耦u3的输入端正极接第一控制模块14的输出端,第三辅助电源31还与第三控制模块32连接;第一控制模块14与光伏发电系统pv、第二控制模块22与第三控制模块32分别连接。
75.更详细地,如图1所示,储能系统3包括n个并行设置的电池包,每个电池包中的第三辅助电源31的充电回路的通断受第一控制模块14的控制,同时,第三辅助电源3的放电回路(对外接设备充电)受第三控制模块32的控制,可通过第三控制模块32调控对外的实时供电输出功率。
76.更详细地,第一控制模块14还与光伏发电系统pv、第二控制模块22及第三控制模块32分别通信连接(图中未示出),用于获取光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率。其中,光伏发电系统pv的发电输出功率可以是实时检测得到的,也可以是通过计算预测模型计算预测得到的,在此不做限定。
77.此外,基于上述光储充一体机的硬件架构设计,在本发明中,主要由第一控制模块14进行光储充一体机状态切换时的软件逻辑控制,以调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电。因此,基于第一控制模块14与
其他模块的的软件控制逻辑,本发明还提供一种光储充一体机的控制方法,所述光储充一体机的控制方法应用于上述光储充一体机,如图2所示,所述光储充一体机的控制方法包括:
78.s1、获取光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率;
79.s2、比较光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率的大小,根据比较结果调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电;
80.其中,在调整光储充一体机的运行状态时,通过第一控制模块14关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,进而降低第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,以缩短直流母线电压的启动预充时间。
81.详细地,在步骤s1中,通过第一控制模块14与光伏发电系统pv、第二控制模块22及第三控制模块32的通信连接,获取光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率。其中,光伏发电系统pv的发电输出功率可以是光伏发电系统pv实时检测得到的,也可以是第一控制模块14通过计算预测模型计算预测得到的。
82.详细地,在本发明一可选实施例中,如图3-图5所示,在步骤s2中,关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,进而降低第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,以缩短直流母线电压的启动预充时间的步骤,进一步包括:
83.s201、如图3所示,在光储充一体机的运行状态由关闭状态切换为并网取电状态时,通过第一控制模块14关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,并由辅助电源模块13从交流电网取电,进而对直流母线进行预充;当直流母线预充到第一电压阈值时,闭合并网继电器k1,利用逆变及整流集成模块12从交流电网取电后给直流母线供电,使得光储充一体机由关闭状态进入并网取电状态,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31;
84.s202、如图4所示,在光储充一体机的运行状态由光伏取电状态切换为并网取电状态时,通过第一控制模块14关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,断开光伏发电系统pv,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再闭合并网继电器k1,利用逆变及整流集成模块12从交流电网取电后给直流母线供电,使得光储充一体机由光伏取电状态进入并网取电状态,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31;
85.s203、如图5所示,在光储充一体机的运行状态由并网取电状态切换为光伏取电状态时,通过第一控制模块14关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,断开并网继电器k1,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再接入光伏发电系统pv,利用升压模块11从光伏发电系统pv取电后给直流母线供电,使得光储充一体机由并网取电状
态进入光伏取电状态,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31。
86.更详细地,在步骤s201中,如图3所示,在光储充一体机的运行状态由关闭状态切换为并网取电状态时,通过第一控制模块14的控制,关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,并由辅助电源模块13中的第四辅助电源132(受第一控制模块14发出的pwm信号控制)及第五辅助电源133从交流电网取电,进而对直流母线进行预充;当直流母线预充到第一电压阈值(如350v)时,闭合并网继电器k1,利用逆变及整流集成模块12从交流电网取电后给直流母线供电,再通过第一控制模块14的控制,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,使得光储充一体机由关闭状态进入并网取电状态。
87.更详细地,在步骤s202中,如图4所示,在光储充一体机的运行状态由光伏取电状态切换为并网取电状态时,通过第一控制模块14的控制,关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,再断开光伏发电系统pv,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再闭合并网继电器k1,利用逆变及整流集成模块12从交流电网取电后给直流母线供电,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,再通过第一控制模块14的控制,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,使得光储充一体机由光伏取电状态进入并网取电状态。
88.更详细地,在步骤s203中,如图5所示,在光储充一体机的运行状态由并网取电状态切换为光伏取电状态时,通过第一控制模块14的控制,关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,断开并网继电器k1,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再接入光伏发电系统pv,利用升压模块11从光伏发电系统pv取电后给直流母线供电,再通过第一控制模块14的控制,打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,使得光储充一体机由并网取电状态进入光伏取电状态。
89.更详细地,在步骤s201~s203中,在调整光储充一体机的运行状态时,基于逆变及整流系统11内的第一辅助电源131、直流充电桩2内的第二辅助电源21及储能系统3内的第三辅助电源31均与逆变及整流系统11内的第一控制模块14连接的硬件架构设计,在光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,可以通过第一控制模块14的软件逻辑控制关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,进而降低第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,能有效缩短直流母线电压的启动预充时间,进而缩短光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间,快速高效地实现运行状态之间的无缝衔接,提高充电效率及客户的充电体验。
90.详细地,在本发明一可选实施例中,比较光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率的大小,根据比较结果调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电的步骤s2,进一步包括:
91.s21、若光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由关闭状态或者并网取电状态进入光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电;
92.s22、若光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光
伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由关闭状态或者光伏取电状态进入并网取电状态,从交流电网取电后给直流母线供电。
93.更详细地,在本发明一可选实施例中,光伏取电状态包括第一光伏取电状态及第二光伏取电状态,若光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由关闭状态或者并网取电状态进入光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电的步骤s21,进一步包括:
94.s211、若光储充一体机的初始状态为关闭状态,光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率且光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的差值小于第一阈值,则控制光储充一体机由关闭状态进入第一光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3充电储能;
95.s212、若光储充一体机的初始状态为关闭状态,光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率且光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的差值大于或者等于第一阈值,则控制光储充一体机由关闭状态进入第二光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再将光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率输送到储能系统3及交流电网;
96.s213、若光储充一体机的初始状态为并网取电状态,光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率且光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的差值小于第一阈值,则控制光储充一体机由并网取电状态进入第一光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3充电储能;
97.s214、若光储充一体机的初始状态为并网取电状态,光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率且光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的差值大于或者等于第一阈值,则控制光储充一体机由并网取电状态进入第二光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再将光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率输送到储能系统3及交流电网。
98.更详细地,在步骤s211中,若光储充一体机的初始状态为关闭状态,且光伏发电系统pv的发电输出功率略大于直流充电桩2的充电需求功率,光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的功率差值(小于第一阈值)不足以逆变后对交流电网供电,此时,能直接从光伏发电系统pv取电,控制光储充一体机由关闭状态进入第一光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3充电储能。
99.更详细地,在步骤s212中,若光储充一体机的初始状态为关闭状态,且光伏发电系统pv的发电输出功率远大于直流充电桩2的充电需求功率,光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的功率差值(大于或者等于第一阈值)足以逆变后对交流电网供电,此时,能直接从光伏发电系统pv取电并可以向交流电网供电,控制光储充一体机由关闭状态进入第二光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3及交流电网供
电。
100.更详细地,在步骤s213中,若光储充一体机的初始状态为并网取电状态,且光伏发电系统pv的发电输出功率略大于直流充电桩2的充电需求功率,光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的功率差值(小于第一阈值)不足以逆变后对交流电网供电,此时,不需要再从交流电网取电,而是从光伏发电系统pv取电,控制光储充一体机由并网取电状态进入第一光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3充电储能。
101.更详细地,在步骤s214中,若光储充一体机的初始状态为并网取电状态,且光伏发电系统pv的发电输出功率远大于直流充电桩2的充电需求功率,光伏发电系统pv的发电输出功率与直流充电桩2的充电需求功率的功率差值(大于或者等于第一阈值)足以逆变后对交流电网供电,此时,不需要再从交流电网取电,而是从光伏发电系统pv取电并可以向交流电网供电,控制光储充一体机由并网取电状态进入第二光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,再利用光伏发电系统pv的发电输出功率的剩余功率给储能系统3及交流电网供电。
102.如此,在步骤s211~s214中,若光伏发电系统pv的发电输出功率大于直流充电桩2的充电需求功率,光伏发电系统pv的发电输出能满足直流充电桩2的充电需求,此时,控制光储充一体机由关闭状态或者并网取电状态进入光伏取电状态,优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电,避免光伏发电系统pv的电能浪费。
103.更详细地,在本发明一可选实施例中,若光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由关闭状态或者光伏取电状态进入并网取电状态,从交流电网取电后给直流母线供电的步骤s22,进一步包括:
104.s221、若光储充一体机的初始状态为关闭状态,光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由关闭状态进入并网取电状态,从交流电网取电后给直流母线供电;
105.s222、若光储充一体机的初始状态为光伏取电状态,光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,则控制光储充一体机由光伏取电状态进入并网取电状态,从交流电网取电后给直流母线供电。
106.更详细地,在步骤s221中,若光储充一体机的初始状态为关闭状态,光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,结合光伏发电系统pv及储能系统3也无法满足直流充电桩2的充电需求,此时,优先从交流电网取电以满足直流充电桩2的充电需求,控制光储充一体机由关闭状态进入并网取电状态。
107.更详细地,在步骤s222中,若光储充一体机的初始状态为光伏取电状态,光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率,且光伏发电系统pv的发电输出功率与储能系统3的供电输出功率之和小于直流充电桩2的充电需求功率,结合光伏发电系统pv及储能系统3也无法满足直流充电桩2的充电需求,此时,优先从交流电网取电以满足
直流充电桩2的充电需求,控制光储充一体机由光伏取电状态进入并网取电状态。
108.需要强调的是,光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,参照步骤s201~s203进行状态切换调整,以缩短直流母线电压的启动预充时间,实现运行状态之间的无缝衔接,提高充电效率及客户的充电体验。在本发明中,光伏发电系统pv的发电输出功率小于直流充电桩2的充电需求功率场景,主要是由阴雨天气或者夜间时段等光照明显减弱的场景所引发的,或者光伏发电系统pv出现故障所引发的;一般情况下,正常光照条件下正常工作的光伏发电系统pv的发电输出功率大于或者等于直流充电桩2的充电需求功率。
109.详细地,在本发明一可选实施例中,如图2所示,所述光储充一体机的控制方法还包括:
110.s3、获取光伏取电开启时刻t1、光伏取电关闭时刻t2及光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线;
111.s4、时间由小变大,当时间到达光伏取电开启时刻t1后,自动将光储充一体机的运行状态由关闭状态或者并网取电状态切换为光伏取电状态;当时间到达光伏取电关闭时刻t2后,自动将光储充一体机的运行状态由光伏取电状态切换为关闭状态或者并网取电状态;
112.s5、当时间处于光伏取电开启时刻t1与光伏取电关闭时刻t2之间时,根据光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线获取光伏发电系统pv的发电输出功率,再通过通信获取直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率,比较光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率的大小,根据比较结果调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电。
113.更详细地,在本发明一可选实施例中,获取光伏取电开启时刻t1、光伏取电关闭时刻t2及光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线的步骤s3,进一步包括:
114.s31、获取日出时间t01及日落时间t02,根据日出时间t01计算光伏取电开启时刻t1,光伏取电开启时刻t1等于日出时间t01加上第一时间阈值t01,根据日落时间t02计算光伏取电关闭时刻t2,光伏取电关闭时刻t2等于日落时间t02减去第二时间阈值t02;
115.s32、建立光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测模型,获取天气预报信息、实时天气信息及历史天气信息并将天气预报信息、实时天气信息及历史天气信息输入光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测模型,得到光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线。
116.更详细地,在步骤s31中,根据天气预报信息中的日出日落数据及历史天气信息中的日出日落数据进行综合计算,获取日出时间t01及日落时间t02,再根据天气预报信息中的光照数据变化及实时天气信息中的光照数据变化确定日出时间t01之后的第一时间阈值t01,当时间刚好等于日出时间t01与第一时间阈值t01之和时,光照量达到开启阈值,光储充一体机触发进入光伏取电状态,由此得到光伏取电开启时刻t1;再根据天气预报信息中的光照数据变化及实时天气信息中的光照数据变化确定日落时间t02之前的第二时间阈值t02,当时间刚好等于日落时间t02与第二时间阈值t02之差时,光照量达到关闭阈值,光储充一体机触发进入关闭状态或者并网取电状态,由此得到光伏取电关闭时刻t2。
117.更详细地,在步骤s32中,根据深度学习算法建立并训练光伏发电系统pv的发电输
出功率随时间的变化预测模型,再获取天气预报信息、实时天气信息及历史天气信息并将天气预报信息、实时天气信息及历史天气信息输入光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测模型,得到光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线。深度学习算法的种类有很多,在此不作限定。
118.更详细地,在步骤s4中,基于光伏取电开启时刻t1及光伏取电关闭时刻t2,区分可用白天时段与夜晚时段,在可用白天时段内自动控制光储充一体机进入光伏取电状态,在夜晚时段内自动控制光储充一体机切出光伏取电状态,增加智能化控制程度:当时间到达光伏取电开启时刻t1后,自动将光储充一体机的运行状态由关闭状态或者并网取电状态切换为光伏取电状态;当时间到达光伏取电关闭时刻t2后,自动将光储充一体机的运行状态由光伏取电状态切换为关闭状态或者并网取电状态。
119.更详细地,在步骤s5中,在可用白天时段内,根据光伏发电系统pv的发电输出功率随时间的变化预测曲线获取光伏发电系统pv的发电输出功率,通过通信获取直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率,之后,进入步骤s2的过程,比较光伏发电系统pv的发电输出功率、直流充电桩2的充电需求功率及储能系统3的供电输出功率的大小,根据比较结果调整光储充一体机的运行状态,并优先利用光伏发电系统pv的发电输出功率给直流充电桩2供电。
120.详细地,在本发明另一可选实施例中,在调整光储充一体机的运行状态时,所述光储充一体机的控制方法还包括:
121.s6、在光储充一体机的运行状态由光伏取电状态切换为并网取电状态时,维持打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,持续接入光伏发电系统pv,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再闭合并网继电器k1,利用逆变及整流集成模块12从交流电网取电后给直流母线供电,当直流母线供电稳定后再断开光伏发电系统pv,使得光储充一体机平稳地由光伏取电状态进入并网取电状态;
122.s7、在光储充一体机的运行状态由并网取电状态切换为光伏取电状态时,维持打开第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31,持续闭合并网继电器k1,将直流母线的实时电压稳定为第一电压阈值,再接入光伏发电系统pv,利用升压模块11从光伏发电系统pv取电后给直流母线供电,当直流母线供电稳定后再断开并网继电器k1,使得光储充一体机平稳地由并网取电状态进入光伏取电状态。
123.更详细地,在步骤s6~s7中,也可以在不关断第一辅助电源131、第二辅助电源21及第三辅助电源31的基础上,使光伏取电状态的接入时间与并网取电状态的接入时间有部分重合,单纯基于软件逻辑控制实现直流母线电压在光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时的无损衔接过渡,也能缩短直流母线电压的启动预充时间,但是其对应功率损耗相对较大。
124.综上所述,在本发明提供的光储充一体机及其控制方法中,结合逆变及整流系统、直流充电桩及储能系统设计光储充一体机的硬件架构,逆变及整流系统内的第一辅助电源、直流充电桩内的第二辅助电源及储能系统内的第三辅助电源均与逆变及整流系统内的第一控制模块连接,在光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时,可以通过第一控制模块的软件逻辑控制关断第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源,降低第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源的功率损耗,使得在光储充一体机由关闭状态切换为并
网取电状态时直流母线电压更快地预充到第一电压阈值,或者使得在光储充一体机于光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时直流母线电压无损衔接过渡,能有效地缩短直流母线电压的启动预充时间,或者在不关断第一辅助电源、第二辅助电源及第三辅助电源的基础上,单纯基于软件逻辑控制实现直流母线电压在光伏取电状态与并网取电状态之间来回切换时的无损衔接过渡,也能有效地缩短直流母线电压的启动预充时间,进而缩短了光储充一体机在多种运行状态之间来回切换时的状态转换时间,快速高效地实现了不同运行状态之间的无缝衔接,提高了充电效率及客户的充电体验。
125.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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