光伏離網系統的控制裝置及控制方法與流程

本發明涉及光伏離網系統技術領域，具體涉及一種光伏離網系統的控制裝置，還涉及該控制裝置的控制方法。

背景技術：

光伏離網系統適用于沒有并網或有網供電能力不穩定的地區，光伏離網系統通常由太陽能組件、控制裝置、逆變器、蓄電池組和支架裝置構成，可替代柴油發電機以在夜間或在多云、下雨的天氣情況下使用。其中控制裝置對蓄電池組除了有過充、過放保護功能外，還能對蓄電池組的剩余電量進行顯示。目前光伏離網系統中使用的控制裝置主要通過檢測蓄電池組的電壓作為蓄電池組剩余電量的計算基準，計算結果誤差大，同時也無法顯示剩余電量可供負載使用的時間，不能方便有效地指導負荷的合理用電。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種對蓄電池組電量計量準確，而且能計算負載剩余用電時間的光伏離網系統的控制裝置及其控制方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種光伏離網系統的控制裝置，與蓄電池組和太陽能電池板連接使用，其特征在于包括：

微處理器，接收數據并對數據進行處理計算，以獲取蓄電池組電量供負載使用的剩余時間；

隨機存儲器，與所述微處理器相連接，與所述微處理器之間進行數據傳輸并存儲數據；

顯示單元，與所述微處理器相連接，用于顯示數據；

充電電路，分別與所述太陽能電池板和蓄電池組相連接，用于實現太陽能電池板向蓄電池組的充電；

直流放電電路，分別與所述蓄電池組和直流負載相連接，用于實現蓄電池組對直流負載的供電；

加法器，分別與所述充電電路和微處理器相連接，用于檢測蓄電池組的充電電流以實現對太陽能電池板充電電量的累積計算；

交流傳感器，用于感應檢測蓄電池組對交流負載的放電電流；

直流傳感器，與直流放電電路相連接，用于感應檢測蓄電池組對直流負載的放電電流；

減法器，分別與所述微處理器、交流傳感器、直流傳感器相連接，用于根據交流傳感器和直流傳感器傳送的放電電流實現對蓄電池組輸出電量的累積計算。

方便地，還包括殼體，所述微處理器、隨機存儲器、充電電路、直流放電電路、加法器、減法器、直流傳感器均設置在所述殼體內，所述顯示單元設置在殼體上，所述殼體上設置有交流傳感器接口以連接所述交流傳感器。

簡單地，所述殼體上設置有用于連接蓄電池組的蓄電池組接口、用于連接直流負載的直流負載接口，所述蓄電池組接口和所述直流負載接口通過直流放電電路相連接。

簡單地，所述殼體上設置有用于連接太陽能電池板的太陽能電池板接口，所述太陽能電池板接口通過所述充電電路與所述蓄電池組接口相連接。

方便地，還包括與所述微處理器相連接的USB接口。

方便地，還包括有輸入鍵，所述輸入鍵與所述微處理器相連接以輸入功能選擇命令和蓄電池組的初始電量數據。

可選擇地，所述顯示單元為數碼顯示管或者LED顯示屏。

一種光伏離網系統的控制裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、向微處理器輸入蓄電池組的初始電量，微處理器將蓄電池組的初始電量數據傳送至隨機存儲器中進行存儲；

步驟二、加法器檢測充電電路中的蓄電池組的充電電流，進而對太陽能電池板向蓄電池組的輸入電量進行累積加計算；

同時根據交流傳感器和直流傳感器檢測的蓄電池組的放電電流，對蓄電池組向負載輸出電量進行累積計算；

步驟三、微處理器實時接收加法器和減法器傳送的電量數據，同時自隨機存儲器調取蓄電池組的初始電量，進而進行電量的加法和減法計算，從而獲取蓄電池組中實時的電量，并根據負載情況計算能供負載使用的剩余時間；

步驟四、微處理器中處理的數據實時傳送并存儲在隨機存儲器中，并且微處理器控制顯示單元實時顯示計算的供負載使用的剩余時間。

與現有技術相比，本發明的優點在于：該光伏離網系統的控制裝置及控制方法，加法器和減法器根據蓄電池組充電電流和放電電流，從而實現蓄電池組實時的充電電量和放電電量的計算，進而通過微處理器計算能供負載使用的剩余時間。一方面，通過對電流的檢測獲取蓄電池組的用電量情況，能夠實現對蓄電池組中電量更精確的計量。另一方面通過顯示供負載使用的剩余時間，能夠方便的指導負載合理用電，如在陰雨天氣多的時間段可減掉部分非急用電的負載，保證急需用電負載長時間用電的需求，用電方案調整更加方便。

附圖說明

圖1為本發明實施例中光伏離網系統的控制裝置的結構框圖。

圖2為本發明實施例中光伏離網系統的控制裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

如圖1和圖2所示，本實施例中的光伏離網系統的控制裝置，與光伏離網系統中的蓄電池組1、太陽能電池板2以及逆變器4配合使用，其中該控制裝置分別與蓄電池組1、太陽能電池板2相連接，能夠對太陽能電池板2給蓄電池組1的充電電量和蓄電池組1的放電電量進行計算，以指導負載的合理用電，負載包括有直流負載6和交流負載5。

該光伏離網系統的控制裝置包括殼體30，設置在殼體30內的微處理器31、隨機存儲器32、充電電路34、直流放電電路35、加法器36、減法器39、直流傳感器38，設置在殼體30上的顯示單元33、USB接口305、輸入鍵310，以及設置在殼體30外的交流傳感器37。

殼體30上設置有用于連接蓄電池組1的蓄電池組接口302和用于連接直流負載6的直流負載接口303，蓄電池組接口302和直流負載接口303則通過直流放電電路35相連接。使用時，蓄電池組1連接在蓄電池組接口302上，直流負載6則連接在直流負載接口303上，從而蓄電池組1也為直流負載6進行供電。直流傳感器38的線圈纏繞在直流放電電路35上，從而感應檢測蓄電池組1對直流負載6的放電電流。

殼體30上還設置有交流傳感器接口301以連接交流傳感器37。使用時交流傳感器37連接在該交流傳感器接口301上。交流負載5則通過逆變器4連接在蓄電池組1上，從而蓄電池組1為交流負載5進行供電。交流傳感器37的線圈纏繞在逆變器4和蓄電池組1的連接線上，從而感應檢測蓄電池組1對交流負載5的放電電流。

殼體30上設置有用于連接太陽能電池板2的太陽能電池板接口304，使用時，太陽能電池板2連接在太陽能電池板接口304，進而通過適配的充電電路34與蓄電池組接口302相連接，從而向蓄電池組1進行充電。

加法器36分別與充電電路34和微處理器31相連接，該加法器36可以檢測蓄電池組1的充電電流，進而實現對太陽能電池板2向蓄電池組1充電電量的累積計算。

減法器39分別與微處理器31、交流傳感器37、直流傳感器38相連接，用于根據交流傳感器37、直流傳感器38傳動的放電電流數據實現蓄電池組1輸出電量的累積計算。

輸入鍵310與微處理器31相連接，本實施例中的輸入鍵310包括有功能控制鍵、數字增量鍵、數字減量鍵。當該光伏離網系統的控制裝置上連接蓄電池組1后，按下功能控制鍵，則可通過調整數字增量鍵、數字減量鍵向微控制器中輸入蓄電池組1的初始電量數據，待蓄電池組1的初始電量數據確認無誤后，則按下功能控制鍵以確認輸入的數據。

微處理器31則可采用現有光伏離網系統的控制裝置中使用的微處理器31，如采用單片機等。本實施中的微處理器31能夠實時接收加法器36和減法器39輸入的充電電量數據和輸出電量數據計算能夠供負載使用的剩余時間，并將該剩余時間實時顯示在顯示單元33上。

顯示單元33與微處理器31相連接并根據微處理器31的控制命令顯示各種數據，該顯示單元33可以選擇使用數碼管或者LED顯示屏等顯示器件。

隨機存儲器32與微處理器31相連接，在工作過程中，該隨機存儲器32能夠與微處理器31之間進行數據傳輸并存儲記錄微處理器31傳送的各種數據，該隨機存儲器32作為記憶芯片進行使用。

USB接口305與微處理器31相連接，根據需要，USB接口305上可以連接計算機、移動存儲器等外部設備，如此可以通過USB接口305實現外部設備和微處理器31的通訊連接，如通過外部計算機修改微處理器31中的控制程序，通過移動存儲器獲取隨機存儲器32中存儲的數據等。

前述光伏離網系統的控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

步驟一、通過輸入鍵310向微處理器31輸入蓄電池組1的初始電量，微處理器31將蓄電池組1的初始電量數據傳送至隨機存儲器32中進行存儲；

步驟二、加法器36檢測充電電路34中的蓄電池組1的充電電流，進而對太陽能電池板2向蓄電池組1的輸入電量進行累積加計算；

同時根據交流傳感器37和直流傳感器38檢測的蓄電池組1的放電電流，對蓄電池組1向負載輸出電量進行累積計算；

步驟三、微處理器31實時接收加法器36和減法器39傳送的電量數據，同時自隨機存儲器32調取蓄電池組1的初始電量，進而進行電量的加法和減法計算，從而獲取蓄電池組1中實時的電量，并根據負載情況計算能供負載使用的剩余時間；

步驟四、微處理器31中處理的數據實時傳送并存儲在隨機存儲器32中，并且微處理器31控制顯示單元33實時顯示計算的供負載使用的剩余時間。

該光伏離網系統的控制裝置的控制方法，加法器36和減法器39根據蓄電池組1充電電流和放電電流，實現蓄電池組1實時的充電電量和放電電量的計算，進而通過微處理器31計算能供負載使用的剩余時間。一方面，通過對電流的檢測獲取蓄電池組1的用電量情況，能夠實現對蓄電池組1中電量更精確的計量。另一方面通過顯示供負載使用的剩余時間，能夠方便的指導負載合理用電，如在陰雨天氣多的時間段可減掉部分非急用電的負載，保證急需用電負載長時間用電的需求，用電方案調整更加方便。