專利名稱：一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充放電控制方法及裝置，尤其是一種用于風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)高效充放電的控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)是一套太陽能發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電的集成系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是集合了不同再生能源的互補(bǔ)性。能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活必須的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在過去的 200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大的推動了人類社會的發(fā)展。但是人類在使用化石燃料的同時，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來，世界各國逐漸認(rèn)識到能源對人類的重要性，更認(rèn)識到常規(guī)能源利用過程中對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，各國紛紛開始根據(jù)國情，治理和緩解已經(jīng)惡化的環(huán)境，并把可再生、無污染的新能源的開發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是利用風(fēng)能和太陽能資源的互補(bǔ)性，具有較高性價比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，具有很好的應(yīng)用前景。風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)主要由交流風(fēng)機(jī)和太陽能光伏陣列組成，交流風(fēng)機(jī)和太陽能光伏陣列對蓄電池充電，蓄電池給用點(diǎn)設(shè)備供電。但是，由于風(fēng)力以及太陽輻射的不穩(wěn)定性，風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)需要合理地控制充放電，才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)高效穩(wěn)定的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法及裝置。它可以高效地實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的充放電控制，可大大提高風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于通過一個主控系統(tǒng)對各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的充電電流，以及蓄電池電壓進(jìn)行集中采用、集中控制，從而控制各路充電單元對蓄電池進(jìn)行高效充放電。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法中，主控系統(tǒng)根據(jù)采集的各路風(fēng)機(jī)的充電電流、 各路太陽能光伏電池的充電電流和蓄電池電壓，以及風(fēng)速和溫度信息，驅(qū)動各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的控制單元，從而控制對蓄電池進(jìn)行高效充放電。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法中，所述主控系統(tǒng)，包括主控板和副板，采用雙機(jī)熱備份機(jī)制，通過內(nèi)部定時器和外部看門狗配合工作，當(dāng)主控板出現(xiàn)故障而無法運(yùn)行時使外部看門狗復(fù)位，從而把系統(tǒng)切換到副板繼續(xù)運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法中，所述主控系統(tǒng)通過3G、GPRS或GSM進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸；可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)輸出，命令收發(fā)，隨時掌控主控系統(tǒng)自身的電流、電壓等數(shù)據(jù)，同時還對風(fēng)機(jī)和太陽能電池的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法中，所述主控系統(tǒng)通過PWM脈寬調(diào)制充放電機(jī)制，PWM采用14級調(diào)制信號控制蓄電池充放電，電壓控制精度可達(dá)0. 2V。一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于它包括主控板(主處理單元)，主控板與風(fēng)機(jī)控制模塊、光伏控制模塊和直流控制模塊相連。
前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置中，所述主控板通過內(nèi)部定時器和外部看門狗芯片與備用副板相連。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置中，所述主控板上還與數(shù)據(jù)采集模塊、遠(yuǎn)程傳輸模塊、存儲模塊和人機(jī)交互模塊相連。數(shù)據(jù)采集模塊包括采集各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的充電電流，以及蓄電池電壓的采集電路，還包括風(fēng)力傳感器和溫度傳感器。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置中，所述遠(yuǎn)程傳輸模塊為3G模塊、GPRS模塊或 GSM模塊。前述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置中，所述主控板的內(nèi)核為美國Microchip公司的 32位、五級流水線內(nèi)核MIPS32-M4K。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的控制方法采用集中式控制方式，可統(tǒng)籌各路采集的數(shù)據(jù)，集中控制各路充放電，提高了控制的效率，且可集約化設(shè)備空間，本發(fā)明由通過雙機(jī)熱備份機(jī)制，可大大提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)與研究表明，通常條件下的元器件失效率分三部分早期失效期視效率是很高的，因?yàn)槌跗诓豢捎玫膸в腥毕莸钠骷?shù)很多，這一階段常常稱為“早期失效期”或稱為 “老化期”；中間一段稱為“中期失效率”或稱為“生存期”，這一段時間失效率可以近似地認(rèn)為是常數(shù)；后一段時間的失效率隨時間迅速增加，稱為“晚期失效率”或者“耗盡期”。老化期可以通過老化試驗(yàn)盡可能的避免。耗盡期時設(shè)備已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計壽命，可以通過更換設(shè)備或者升級換代來消除。我們所說的提高系統(tǒng)的可靠性主要是指通過提高器件的中期可靠性即生存期可靠性實(shí)現(xiàn)的。生存期的失效率是常數(shù)，常用λ表示。器件的可靠度經(jīng)過一系列的推導(dǎo)，可以得到下面的公式可靠度R (t)為R(t)=e]t (1-1)在數(shù)量上評價系統(tǒng)的可靠性，除了可靠度以外，還有另外一種方式，就是采用系統(tǒng)可靠性的壽命特征。研究可靠度是基于一種概率設(shè)計的計算方法，同樣，研究系統(tǒng)可靠性的壽命特征也是從概率出發(fā)的。可靠度的研究方法會提供更加準(zhǔn)確的可靠性評價，而可靠性壽命特征的采用，將會提供更為方便直觀的可靠性數(shù)量上的評價。在系統(tǒng)可靠性的壽命上我們引入了可靠性的平均壽命這一概念。系統(tǒng)可靠性是一個概率，從數(shù)學(xué)上來講，可靠度的概率均值，即代表了平均壽命。可維修系統(tǒng)的平均壽命用 MTBF(Mean Time Between Failure)來表示，即“平均系統(tǒng)失效間隔時間，，。MTBF即可靠度R(t)的均值，可以通過積分得到
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于通過一個主控系統(tǒng)對各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的充電電流，以及蓄電池電壓進(jìn)行集中采用、集中控制，從而控制各路充電單元對蓄電池進(jìn)行高效充放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于主控系統(tǒng)根據(jù)采集的各路風(fēng)機(jī)的充電電流、各路太陽能光伏電池的充電電流和蓄電池電壓，以及風(fēng)速和溫度信息，驅(qū)動各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的控制單元，從而控制對蓄電池進(jìn)行高效充放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于所述主控系統(tǒng)， 包括主控板和副板，采用雙機(jī)熱備份機(jī)制，通過內(nèi)部定時器和外部看門狗配合工作，當(dāng)主控板出現(xiàn)故障而無法運(yùn)行時使外部看門狗復(fù)位，從而把系統(tǒng)切換到副板繼續(xù)運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于所述主控系統(tǒng)通過3G、GPRS或GSM進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法，其特征在于所述主控系統(tǒng)通過 PWM脈寬調(diào)制充放電機(jī)制，PWM采用14級調(diào)制信號控制蓄電池充放電。
6.一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于它包括主控板，主控板與風(fēng)機(jī)控制模塊、光伏控制模塊和直流控制模塊相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于所述主控板通過內(nèi)部定時器和外部看門狗芯片與備用副板相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于所述主控板還與數(shù)據(jù)采集模塊、遠(yuǎn)程傳輸模塊、存儲模塊和人機(jī)交互模塊相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于所述遠(yuǎn)程傳輸模塊為3G模塊、GPRS模塊或GSM模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7、8或9所述的風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制裝置，其特征在于所述主控板的內(nèi)核為美國Microchip公司的32位、五級流水線內(nèi)核MIPS32-M4K。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)光互補(bǔ)充放電控制方法及裝置，其特征在于通過一個主控系統(tǒng)對各路風(fēng)機(jī)和太陽能光伏電池的充電電流，以及蓄電池電壓進(jìn)行集中采用、集中控制，從而控制各路充電單元對蓄電池進(jìn)行高效充放電。本發(fā)明可以高效地實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的充放電控制，可大大提高風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
文檔編號G05B19/418GK102170156SQ20111010799
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者李云剛, 程曉光 申請人:中山乾宏通信科技有限公司