基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器及控制方法。該逆變器包括蓄電池、控制器、新能源充電單元以及整流器。該方法包括：根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以恒流充電的方式進(jìn)行充電，或根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以浮充電的方式進(jìn)行充電。通過使用本發(fā)明，蓄電池則無需頻繁充放電，而且可提高了逆變器供電的質(zhì)量和可靠性，以及大大提高逆變器供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。本發(fā)明作為基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器及控制方法可廣泛應(yīng)用于逆變器領(lǐng)域中。
【專利說明】基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及逆變器的供電技術(shù)，尤其涉及一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)太陽能離網(wǎng)逆變器的工作方式為:太陽能對逆變器的蓄電池充電并且通過逆變器輸出的電壓為負(fù)載供電，如果太陽能功率小于負(fù)載功率，逆變器的蓄電池電壓會降低，當(dāng)蓄電池電壓低于特定值時，如10.5V/節(jié)，離網(wǎng)逆變器切換到旁路，市電通過旁路對負(fù)載供電，并且通過整流器對蓄電池充電。當(dāng)蓄電池電壓恢復(fù)到特定電壓，如13V，離網(wǎng)逆變器從旁路切換到逆變器為負(fù)載供電。在這個過程中，存在以下一些缺點(diǎn):蓄電池會頻繁充放電，容易縮短蓄電池的壽命；在蓄電池低壓時斷開市電，那么后備時間則無法得到保證；通過旁路來為負(fù)載供電時，供電質(zhì)量不如逆變器穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其包括蓄電池、控制器、用于對蓄電池充電的新能源充電單元以及用于接入市電以及對蓄電池充電的整流器，所述的控制器包括:
檢測模塊，用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流；
控制模塊，用于根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電，以及根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒壓充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。
[0006]進(jìn)一步，所述的檢測模塊具體用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流，以及檢測蓄電池的電壓；
所述的控制模塊具體用于對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電；
當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以浮充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。
[0007]進(jìn)一步，所述的根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加。
[0008]進(jìn)一步，所述的根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電壓大于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電壓小于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率增加。
[0009]進(jìn)一步，所述的控制模塊還用于檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
[0010]進(jìn)一步，所述的當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加，其具體為:
將設(shè)定的充電電流值與檢測到的充電電流進(jìn)行相減，從而得到電流值誤差；
對電流值誤差進(jìn)行比例積分計算，從而得到電流輸出控制量；
根據(jù)電流輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制；
對電流值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Icon= (Kp+Ki/s)氺Ierr
其中，Icon表示電流輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Ierr表示電流值誤差。
[0011]進(jìn)一步，所述的控制模塊還用于對逆變器輸出的信號進(jìn)行有效值控制以及波形控制；
所述的有效值控制，其具體為:
檢測逆變器輸出信號的實(shí)際電壓有效值；
將參考電壓有效值與實(shí)際電壓有效值進(jìn)行相減，從而得到電壓有效值誤差；
對電壓有效值誤差進(jìn)行比例積分計算，從而得到電壓有效值控制量，然后根據(jù)得到的電壓有效值控制量，從而對逆變器輸出的信號的電壓有效值進(jìn)行調(diào)整控制，所述對電壓有效值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Vrmscon= (Kp+Ki/s)氺Vrmserr
其中，Vrmscon表示電壓有效值控制量,Kp表示比例增益,Ki表示積分增益,/s表示積分環(huán)節(jié)，Vrmserr表示電壓有效值誤差；
將參考電壓有效值與電壓有效值控制量進(jìn)行相加后得到第一電壓有效值，然后根據(jù)第一電壓有效值的數(shù)值對參考電壓有效值進(jìn)行賦值。
[0012]進(jìn)一步，所述的波形控制，其具體為:
將預(yù)設(shè)的正弦波形的電壓與逆變器輸出信號的實(shí)際波形的電壓進(jìn)行相減，從而得到電壓誤差值；
利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，從而得到電壓輸出控制量，然后根據(jù)得到的電壓輸出控制量，從而對逆變器輸出的波形信號的電壓進(jìn)行調(diào)整控制；
所述利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，其計算公式為:
Vcon=Kp^Verr
其中，Vcon表不電壓輸出控制量，Kp表不比例增益，Verr表不電壓值誤差。
[0013]本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是:基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法，該方法包括:
A、新能源充電單元和市電同時對逆變器的蓄電池進(jìn)行充電；
B、檢測蓄電池的電壓，以及檢測蓄電池的充電電壓和充電電流； D、對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以恒流充電的方式進(jìn)行充電；
當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以浮充電的方式進(jìn)行充電。
[0014]進(jìn)一步，所述步驟B和步驟D之間還設(shè)有步驟C，所述步驟C為:
檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:當(dāng)新能源充電單元和市電同時對逆變器的蓄電池進(jìn)行充電時，本發(fā)明逆變器中的控制器會根據(jù)蓄電池的充電電流或充電電壓來對用于接入市電的整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，調(diào)整控制市電通過整流器所輸出的電流或電壓，從而使蓄電池保持處于恒流充電的狀態(tài)或恒壓充電的狀態(tài)，這樣無論負(fù)載或新能源充電單元所輸出的電壓電流如何波動，本發(fā)明的控制器都能自動調(diào)整控制整流器的功率，動態(tài)實(shí)現(xiàn)蓄電池的恒流充電或恒壓充電。由此可得，本發(fā)明的逆變器能夠?qū)崿F(xiàn)新能源和市電的互補(bǔ)供電，且以新能源所輸出的電能優(yōu)先，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，而且蓄電池總處于恒流充電或恒壓充電的狀態(tài)下，這樣蓄電池則無需頻繁充放電，保證了蓄電池的壽命，而且還具有可靠的后備時間，大大提高了逆變器供電的質(zhì)量和可靠性。另外，新能源和市電互補(bǔ)供電的過程中，不存在切換時間，因此，還能大大提高逆變器供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0016]本發(fā)明的另一有益效果是:通過使用本發(fā)明的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)新能源和市電的互補(bǔ)供電，且以新能源所輸出的電能優(yōu)先，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，并且蓄電池總處于恒流充電或恒壓充電的狀態(tài)下，這樣蓄電池則無需頻繁充放電，保證了蓄電池的壽命，而且還具有可靠的后備時間，大大提高了逆變器供電的質(zhì)量和可靠性性。另外，新能源和市電互補(bǔ)供電的過程中，不存在切換時間，因此，能大大提高逆變器供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0017]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法的步驟流程圖；
圖3是本發(fā)明一種基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法的一具體實(shí)施例步驟流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其包括蓄電池、控制器、用于對蓄電池充電的新能源充電單元以及用于接入市電以及對蓄電池充電的整流器，所述的控制器包括:
檢測模塊，用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流；
控制模塊，用于根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電，以及根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒壓充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。所述的控制器為DSP控制器，所述新能源充電單元可為太陽能充電單元、風(fēng)能充電單元等。所述的整流器用于接入市電，并且將市電轉(zhuǎn)換為直流電后對蓄電池進(jìn)行充電。
[0020]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的檢測模塊具體用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流，以及檢測蓄電池的電壓；
所述的控制模塊具體用于對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電；
當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以浮充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。所述的浮充電為一種連續(xù)、長時間的恒電壓充電方法。
[0021]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加。通過這樣的調(diào)節(jié)控制，從而使蓄電池處于恒流充電的狀態(tài)中。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電壓大于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電壓小于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率增加。通過這樣的調(diào)節(jié)控制，從而使蓄電池處于浮充的狀態(tài)中。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的控制模塊還用于檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
[0024]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加，其具體為:
將設(shè)定的充電電流值Iset與檢測到的充電電流Ireal進(jìn)行相減，從而得到電流值誤差I(lǐng)err, Ierr=Iset-1real ；
對電流值誤差I(lǐng)err進(jìn)行比例積分計算，從而得到電流輸出控制量；
根據(jù)電流輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制；
對電流值誤差I(lǐng)err進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Icon= (Kp+Ki/s)氺Ierr
其中，Icon表示電流輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Ierr表示電流值誤差。
[0025]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的當(dāng)檢測到的充電電壓大于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電壓小于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率增加，其具體為:
將設(shè)定的浮充電壓值Vset與檢測到的充電電壓Vreal進(jìn)行相減，從而得到電壓值誤差Verr,Verr=Vset-Vreal ； 對電壓值誤差Verr進(jìn)行比例積分計算，從而得到電壓輸出控制量；
根據(jù)電壓輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制；
對電壓值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Vcon= (Kp+Ki/s) *Verr
其中，Vcon表示電壓輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Verr表示電壓值誤差。
[0026]由上述可得，上述整流器功率的調(diào)整控制為一個負(fù)反饋控制，檢測到的充電電流(電壓)，即實(shí)際電流(電壓)，增加了，整流器輸出功率減少，檢測到的充電電流(電壓)，即實(shí)際電流(電壓)，減少了，整流器輸出功率增加，而通過這種反饋控制，便能無縫補(bǔ)償新能源的電能輸入，使得蓄電池處于恒流充電或恒壓充電的狀態(tài)，即使得蓄電池的充電電流或充電電壓恒定，這樣則能使大大提高逆變器工作的穩(wěn)定性和可靠性。
[0027]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的控制模塊還用于對逆變器輸出的信號進(jìn)行有效值控制以及波形控制；
所述的有效值控制，其具體為:
檢測逆變器輸出信號的實(shí)際電壓有效值Vrms ；
將參考電壓有效值Vref與實(shí)際電壓有效值Vrms進(jìn)行相減，從而得到電壓有效值誤差Vrmserr, Vrmserr=Vref-Vrms ；
對電壓有效值誤差Vrmserr進(jìn)行比例積分計算，從而得到電壓有效值控制量，然后根據(jù)得到的電壓有效值控制量，從而對逆變器輸出的信號的電壓有效值進(jìn)行調(diào)整控制，所述對電壓有效值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Vrmscon= (Kp+Ki/s)氺Vrmserr
其中，Vrmscon表示電壓有效值控制量,Kp表示比例增益,Ki表示積分增益,/s表示積分環(huán)節(jié)，Vrmserr表示電壓有效值誤差；
將參考電壓有效值Vref與電壓有效值控制量Vrmscon進(jìn)行相加后得到第一電壓有效值，然后根據(jù)第一電壓有效值的數(shù)值對參考電壓有效值進(jìn)行賦值，而這一步驟的表達(dá)式為:Vref=Vref+Vrmscon,即對參考電壓有效值進(jìn)行數(shù)值的更新。
[0028]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的波形控制，其具體為:
將預(yù)設(shè)的正弦波形Vr(t)的電壓與逆變器輸出信號的實(shí)際波形Vo (t)的電壓進(jìn)行相減，從而得到電壓誤差值Verr,所述預(yù)設(shè)的正弦波形表達(dá)式為:Vr (t) =Vref*sin (wt),而Verr= Vr(t)- Vo (t)；
利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，從而得到電壓輸出控制量，然后根據(jù)得到的電壓輸出控制量，從而對逆變器輸出的波形信號的電壓進(jìn)行調(diào)整控制；
所述利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，其計算公式為:
Vcon=Kp^Verr
其中，Vcon表不電壓輸出控制量，Kp表不比例增益，Verr表不電壓值誤差。
[0029]如圖2所示，基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法，該方法包括:
A、新能源充電單元和市電同時對逆變器的蓄電池進(jìn)行充電；
B、檢測蓄電池的電壓，以及檢測蓄電池的充電電壓和充電電流；
D、對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以恒流充電的方式進(jìn)行充電；
當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以浮充電的方式進(jìn)行充電。
[0030]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B和步驟D之間還設(shè)有步驟C，所述步驟C為:
檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
[0031]本發(fā)明方法的一具體實(shí)施例
如圖3所示，基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法，其具體包括:
51、新能源充電單元和市電同時對逆變器的蓄電池進(jìn)行充電；
52、控制器檢測蓄電池的電壓，以及檢測蓄電池的充電電壓和充電電流；
53、對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，所述的閾值電壓的值為設(shè)定的浮充電壓值，典型值為13.75V ；
54、當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，蓄電池處于恒流充電的階段，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以恒流充電的方式進(jìn)行充電，如1A ；
所述根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:
將設(shè)定的充電電流值Iset與檢測到的充電電流Ireal進(jìn)行相減，從而得到電流值誤差I(lǐng)err, Ierr=Iset-1real ；
對電流值誤差I(lǐng)err進(jìn)行比例積分計算，從而得到電流輸出控制量；
根據(jù)電流輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制；
對電流值誤差I(lǐng)err進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Icon= (Kp+Ki/s)氺Ierr
其中，Icon表示電流輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Ierr表示電流值誤差；
55、當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，蓄電池處于浮充階段，則根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以浮充電的方式進(jìn)行充電；
所述根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:
將設(shè)定的浮充電壓值Vset與檢測到的充電電壓Vreal進(jìn)行相減，從而得到電壓值誤差Verr,Verr=Vset-Vreal ；
對電壓值誤差Verr進(jìn)行比例積分計算，從而得到電壓輸出控制量；
根據(jù)電壓輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制；
對電壓值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Vcon= (Kp+Ki/s) *Verr
其中，Vcon表示電壓輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Verr表示電壓值誤差。
[0032]另外，所述步驟SI和步驟S2之間還設(shè)有一步驟，其具體為:檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
[0033]由上述可得，新能源充電電源與市電同時為蓄電池充電時，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池保持處于恒流充電狀態(tài)或恒壓充電狀態(tài)，這樣蓄電池則無需頻繁充放電，保證了蓄電池的壽命，以及還具有可靠的后備時間，大大提高了逆變器供電的質(zhì)量和可靠性。而且通過使用本發(fā)明，離網(wǎng)逆變器則無需切換到旁路，由市電通過旁路對負(fù)載供電，而是一直由離網(wǎng)逆變器對負(fù)載進(jìn)行功能，這樣則能提高對負(fù)載的供電質(zhì)量。另外，在新能源和市電互補(bǔ)供電的過程中，并不切換時間，因此還能大大提高逆變器供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
[0034]以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:其包括蓄電池、控制器、用于對蓄電池充電的新能源充電單元以及用于接入市電以及對蓄電池充電的整流器，所述的控制器包括: 檢測模塊，用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流； 控制模塊，用于根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電，以及根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒壓充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的檢測模塊具體用于檢測蓄電池的充電電壓和充電電流，以及檢測蓄電池的電壓； 所述的控制模塊具體用于對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以恒流充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電； 當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而以浮充電的方式對蓄電池進(jìn)行充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，其具體為:當(dāng)檢測到的充電電壓大于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電壓小于設(shè)定的浮充電壓值時，則控制整流器的功率增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的控制模塊還用于檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的當(dāng)檢測到的充電電流大于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率減少，當(dāng)檢測到的充電電流小于設(shè)定的充電電流值時，則控制整流器的功率增加，其具體為: 將設(shè)定的充電電流值與檢測到的充電電流進(jìn)行相減，從而得到電流值誤差； 對電流值誤差進(jìn)行比例積分計算，從而得到電流輸出控制量； 根據(jù)電流輸出控制量來對整流器的功率進(jìn)行控制； 對電流值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Icon= (Kp+Ki/s)氺Ierr 其中，Icon表示電流輸出控制量，Kp表示比例增益，Ki表示積分增益，/s表示積分環(huán)節(jié)，Ierr表示電流值誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的控制模塊還用于對逆變器輸出的信號進(jìn)行有效值控制以及波形控制； 所述的有效值控制，其具體為: 檢測逆變器輸出信號的實(shí)際電壓有效值； 將參考電壓有效值與實(shí)際電壓有效值進(jìn)行相減，從而得到電壓有效值誤差； 對電壓有效值誤差進(jìn)行比例積分計算，從而得到電壓有效值控制量，然后根據(jù)得到的電壓有效值控制量，從而對逆變器輸出的信號的電壓有效值進(jìn)行調(diào)整控制，所述對電壓有效值誤差進(jìn)行比例積分計算的公式為:
Vrmscon= (Kp+Ki/s)氺Vrmserr 其中，Vrmscon表示電壓有效值控制量,Kp表示比例增益,Ki表示積分增益,/s表示積分環(huán)節(jié)，Vrmserr表示電壓有效值誤差； 將參考電壓有效值與電壓有效值控制量進(jìn)行相加后得到第一電壓有效值，然后根據(jù)第一電壓有效值的數(shù)值對參考電壓有效值進(jìn)行賦值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的離網(wǎng)逆變器，其特征在于:所述的波形控制，其具體為: 將預(yù)設(shè)的正弦波形的電壓與逆變器輸出信號的實(shí)際波形的電壓進(jìn)行相減，從而得到電壓誤差值； 利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，從而得到電壓輸出控制量，然后根據(jù)得到的電壓輸出控制量，從而對逆變器輸出的波形信號的電壓進(jìn)行調(diào)整控制； 所述利用比例增益對電壓誤差值進(jìn)行積分計算，其計算公式為:
Vcon=Kp^Verr 其中，Vcon表不電壓輸出控制量，Kp表不比例增益，Verr表不電壓值誤差。
9.基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法，其特征在于:該方法包括: A、新能源充電單元和市電同時對逆變器的蓄電池進(jìn)行充電； B、檢測蓄電池的電壓，以及檢測蓄電池的充電電壓和充電電流； D、對蓄電池的電壓進(jìn)行閾值電壓判斷，當(dāng)蓄電池的電壓小于閾值電壓時，則根據(jù)檢測到的充電電流，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以恒流充電的方式進(jìn)行充電； 當(dāng)蓄電池的電壓大于等于閾值電壓時，根據(jù)檢測到的充電電壓，對整流器的功率進(jìn)行調(diào)整控制，從而使蓄電池以浮充電的方式進(jìn)行充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于新能源和市電互補(bǔ)供電的控制方法，其特征在于:所述步驟B和步驟D之間還設(shè)有步驟C，所述步驟C為: 檢測新能源充電單元的功率，當(dāng)新能源充電單元的功率大于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器關(guān)閉，當(dāng)新能源充電單元的功率小于等于負(fù)載功率和充電功率的總和時，則控制整流器打開。
【文檔編號】H02J7/35GK104242432SQ201410459626
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】封寧波, 尹曉娟, 向延釗, 聶文強(qiáng), 白維 申請人:佛山市新光宏銳電源設(shè)備有限公司