專利名稱：太陽能儲能系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲能系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種太陽能儲能系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，太陽能已被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的各個方面。由于太陽能的 應(yīng)用受天氣、光照強度等因素的影響，導致直接由光電轉(zhuǎn)換所得的電能輸出極不穩(wěn)定，因此 一般先由太陽能儲能系統(tǒng)將太陽能光電轉(zhuǎn)換所得的電能存儲于一蓄電池組內(nèi)，再由蓄電池 組對用電設(shè)備進行供電，如此可實現(xiàn)電能的穩(wěn)定供應(yīng)。但是，直接使用太陽能板產(chǎn)生的電能為蓄電池組充電同樣受太陽光的強度的影響 較大，太陽光強度高，則太陽能板所提供的充電電壓較高，太陽光強度低，則太陽能板所提 供的充電電壓較低。而現(xiàn)有蓄電池組內(nèi)的蓄電池均采用固定的充電連接方式，這樣導致太 陽能儲能系統(tǒng)的應(yīng)用受到很大的限制，例如，電池組串聯(lián)充電需要有較高的輸入電壓，如果 太陽光的強度不夠則蓄電池的輸入電壓不足，容易造成充電充不滿的情形，使得太陽能的 利用率降低；電池組并聯(lián)充電對輸入電壓的要求較低，但是蓄電池之間可能由于存在電壓 差而導致蓄電池之間的逆充現(xiàn)象，因此充電的效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能有效利用太陽能的太陽能儲能系統(tǒng)及其方法。一種太陽能儲能系統(tǒng)，其包括一太陽能板，一與所述太陽能板連接的切換單元，一 與所述切換單元連接的蓄電池組，一與所述蓄電池組相連的偵測單元，以及一分別與所述 偵測單元及所述切換單元相連的控制器。所述太陽能板用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并將轉(zhuǎn)換的電能輸出。所述切換單元用于切換所述蓄電池組中的蓄電池的充電方式。所述蓄電池組用于存儲所述太陽能板所產(chǎn)生的電能。所述偵測單元用于偵測所述太陽能板的充電電壓以及所述蓄電池組的開路電壓。所述控制器用于根據(jù)所述偵測單元偵測到的結(jié)果，控制所述切換單元切換為對應(yīng) 的充電連接線路對所述蓄電池組進行相應(yīng)充電方式的充電。一種應(yīng)用所述太陽能儲能系統(tǒng)的太陽能儲能方法，其包括如下步驟利用所述偵測單元進行電壓偵測；利用所述控制器分析所述偵測單元的偵測結(jié)果；利用所述控制器控制所述切換單元進行充電方式切換，使所述太陽能板轉(zhuǎn)換的電 能，經(jīng)由所述切換單元選定的充電方式對所述蓄電池組充電。相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述的太陽能儲能系統(tǒng)利用所述切換單元實現(xiàn)對蓄電池組內(nèi)的 蓄電池的充電方式進行改變，可以在太陽光的強度不夠強烈時依然對蓄電池組進行充電， 有效地提高了太陽能的利用率。
圖1是本發(fā)明太陽能儲能系統(tǒng)的功能模塊圖；圖2是圖1的太陽能儲能系統(tǒng)的切換單元的電路示意圖；圖3是本發(fā)明太陽能儲能方法的流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作一具體介紹。請參閱圖1，所示為本發(fā)明較佳實施方式提供的一種太陽能儲能系統(tǒng)100的功能 模塊圖。所述太陽能儲能系統(tǒng)100包括一太陽能板10，一與所述太陽能板10連接的切換單 元20，一與所述切換單元20連接的蓄電池組30，一與所述太陽能板10及所述蓄電池組30 相連的偵測單元40，以及一與所述偵測單元40及所述切換單元20相連的控制器50。所述太陽能板10用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并將轉(zhuǎn)換的電能輸出，本實施方式中， 所述太陽能板10為光伏硅板。所述切換單元20用于切換所述蓄電池組30中的蓄電池的充電方式，該切換單元 20內(nèi)部具有多個不同模式的充電連接線路，每一充電連接線路可以使得蓄電池之間形成不 同的充電方式。比如，可以將蓄電池組30的蓄電池并聯(lián)改為串聯(lián)，以提高充電效率，或者由 串聯(lián)改為并聯(lián)，以降低對充電電壓的要求，提升太陽能的利用率。所述蓄電池組30用于存儲所述太陽能板10所產(chǎn)生的電能，其包括至少兩個蓄電 池(圖未示)。所述偵測單元40為一電壓偵測器，其用于分別偵測所述太陽能板10的充電電壓 以及所述蓄電池組30的開路電壓。所述充電電壓為所述蓄電池組30在充電過程中兩端的 電壓；所述開路電壓為所述蓄電池組30在不充電/放電時的電壓，其可以在充電開始前進 行偵測，也可以在充電的間隙進行偵測。本實施方式中，在偵測蓄電池組30的開路電壓時， 所述切換單元20與所述蓄電池組30之間斷開。所述控制器50用于根據(jù)所述偵測單元40所偵測到的結(jié)果，控制所述切換單元20 切換不同的連接線路對所述蓄電池組30進行充電。本實施方式中，所述控制器50為一微 處理芯片。本實施方式中，所述蓄電池組30中的蓄電池的數(shù)量為兩個。請參閱圖2，所示為本 實施方式的切換單元20的電路示意圖，當太陽光足夠強烈時，此時，偵測到的太陽能板10 的充電電壓高于兩個蓄電池B1、B2開路電壓之和，所述蓄電池組30內(nèi)兩個蓄電池以串聯(lián)的 充電連接線路進行充電，此時開關(guān)S1與觸點K2相連，開關(guān)S2與觸點K3斷開，如此可以防 止蓄電池B1、B2之間出現(xiàn)逆充現(xiàn)象，以保證充電的效率；當太陽光的強度降低至一定水平， 此時，偵測到的太陽能板10的充電電壓低于兩個蓄電池開路電壓之和，則所述切換單元20 切換為使所述蓄電池組30內(nèi)兩個蓄電池并聯(lián)的充電連接線路進行充電，此時開關(guān)S1與觸 點K1相連，開關(guān)S2與觸點K3相連，以保證太陽能能夠有效利用以及為蓄電池內(nèi)充入較多 的電量。請參閱圖3，所示為圖1的太陽能儲能系統(tǒng)100工作原理的流程圖，其包括如下步 驟S601，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。所述太陽能板10將照射在其上的太陽能通過光電轉(zhuǎn)
4換轉(zhuǎn)換為電能，并輸出至所述蓄電池組30。S602，進行電壓偵測。所述偵測單元40實時偵測所述太陽能板10的充電電壓以 及所述蓄電池組30的開路電壓。S603，分析偵測結(jié)果。所述控制器50根據(jù)所述偵測單元40偵測到的太陽能板10 的充電電壓值及所述蓄電池組30的開路電壓值，比較二者之間的大小。S604，進行充電方式切換。所述控制器50根據(jù)比較結(jié)果，控制所述切換單元20切 換不同的連接線路，使所述太陽能板轉(zhuǎn)換的電能，經(jīng)由所述切換單元選定的充電方式對所 述蓄電池組充電。在充電的過程中，所述偵測單元40分別在一定時間間隔內(nèi)偵測所述太陽能板10 的充電電壓及所述蓄電池組30的開路電壓。當然所述偵測單元40可以實時偵測所述太陽 能板10的充電電壓，而于一定時間間隔內(nèi)偵測所述蓄電池組30的開路電壓，以及時切換合 適的充電方式。應(yīng)當指出，當所述蓄電池組30內(nèi)的蓄電池數(shù)量多于兩個時，根據(jù)具體的電壓偵測 情況的不同，所述蓄電池組30內(nèi)蓄電池的連接方式并不限于串連和并聯(lián)兩種。例如，當所 述太陽能板10的充電電壓高于所述蓄電池組30各蓄電池的開路電壓之和時，所述切換單 元20切換為對所述蓄電池串聯(lián)充電，可以保證充電的效率；當所述太陽能板10的充電電壓 低于所述蓄電池組30內(nèi)任意兩個蓄電池的開路電壓之和時，所述切換單元切換為對所述 蓄電池組并聯(lián)充電，以保證在較弱光照強度條件下對所述蓄電池組30進行充電，提高太陽 能的利用率；而當所述太陽能板10的充電電壓略低于所述蓄電池組30內(nèi)各蓄電池的開路 電壓之和時，所述切換單元20切換為對所述蓄電池組30部分串聯(lián)后與另一部分并聯(lián)充電， 以平衡充電效率以及太陽能的利用率。所述的太陽能儲能系統(tǒng)利用所述切換單元實現(xiàn)對蓄電池組內(nèi)的蓄電池的充電方 式進行改變，可以在太陽光的強度不夠強烈時降低蓄電池組對充電電壓的要求，因此依然 可以對蓄電池組進行充電，有效地提高了太陽能的利用率。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種太陽能儲能系統(tǒng)，其包括一太陽能板，一與所述太陽能板連接的切換單元，一與所述切換單元連接的蓄電池組，一與所述蓄電池組相連的偵測單元，一與所述偵測單元及所述切換單元相連的控制器；所述太陽能板用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能并將轉(zhuǎn)換的電能輸出；所述切換單元用于切換所述蓄電池組中的蓄電池的充電方式；所述蓄電池組用于存儲所述太陽能板所產(chǎn)生的電能；所述偵測單元用于偵測所述太陽能板的充電電壓以及所述蓄電池組的開路電壓；所述控制器用于根據(jù)所述偵測單元偵測到的結(jié)果，控制所述切換單元切換不同的連接線路對所述蓄電池組進行相應(yīng)充電方式的充電。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能儲能系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能板為光伏硅板。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能儲能系統(tǒng)，其特征在于所述切換單元內(nèi)部具有多個不 同模式的連接線路，每一連接線路可以使得蓄電池之間形成不同的連接方式。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能儲能系統(tǒng)，其特征在于所述切換單元使得所述蓄電池 組內(nèi)各蓄電池之間在串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)混聯(lián)之間切換。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能儲能系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為一微處理芯片。
6.一種太陽能儲能方法，其應(yīng)用如權(quán)利要求1至4任一項所述的太陽能儲能系統(tǒng)，其特 征在于所述方法包括如下步驟利用所述偵測單元進行電壓偵測；利用所述控制器分析所述偵測單元的偵測結(jié)果；利用所述控制器控制所述切換單元進行充電方式切換，使所述太陽能板轉(zhuǎn)換的電能， 經(jīng)由所述切換單元選定的充電方式對所述蓄電池組充電。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能儲能方法，其特征在于所述偵測單元偵測所述太陽能 板的充電電壓以及所述蓄電池組的開路電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能儲能方法，其特征在于所述控制器通過比較偵測到的 所述太陽能板的充電電壓以及以及所述蓄電池的開路電壓對偵測結(jié)果進行分析，并根據(jù)分 析結(jié)果控制所述切換單元進行充電方式轉(zhuǎn)換。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能儲能方法，其特征在于所述太陽能儲能系統(tǒng)在充電過 程中，所述偵測單元分別在一定時間間隔內(nèi)偵測所述太陽能板的充電電壓及所述蓄電池組 的開路電壓。
10.如權(quán)利要求8所述的太陽能儲能方法，其特征在于所述太陽能儲能系統(tǒng)在充電過 程中，所述偵測單元實時偵測所述太陽能板的充電電壓，于一定時間間隔內(nèi)偵測蓄電池組 的開路電壓。
全文摘要
一種太陽能儲能系統(tǒng)，其包括太陽能板，切換單元，蓄電池組，偵測單元以及控制器。所述太陽能板用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。所述切換單元用于切換蓄電池組中蓄電池的充電方式。所述蓄電池組用于存儲電能。所述偵測單元用于偵測太陽能板的充電電壓以及蓄電池組的開路電壓。所述控制器用于根據(jù)偵測單元偵測到的結(jié)果，控制所述切換單元切換為對應(yīng)的充電連接線路對蓄電池組進行相應(yīng)充電方式的充電。所述的太陽能儲能系統(tǒng)可以在太陽光的強度不夠時降低蓄電池組對充電電壓的要求，因此依然可以對蓄電池組進行充電，有效地提高了太陽能的利用率。本發(fā)明還涉及一種太陽能儲能方法。
文檔編號H02J7/35GK101877494SQ20091030200
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者賴志成 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司