專利名稱：儲能元件循環(huán)充電放電方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲能設(shè)備的充電放電方法，特別涉及一種用太陽能或風(fēng)能設(shè)備進(jìn) 行充電的儲能設(shè)備的充電放電方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的一體化離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中，太陽能板或者風(fēng)機(jī)等離網(wǎng)式綠色發(fā)電裝置發(fā)出的 電力存在時(shí)間分布不均勻等不確定因素，需要有一個(gè)中間級的儲存設(shè)備，將零散的電力都 收集起來，在需要的時(shí)候再統(tǒng)一供給。但是這種離網(wǎng)系統(tǒng)最大的問題就在于各種綠色能源 發(fā)電裝置均不是恒定供給，當(dāng)波動幅度達(dá)到一定程度時(shí)，儲能設(shè)備中能量耗盡又得不到補(bǔ) 充，可能出現(xiàn)能量的缺口，使得儲能設(shè)備遲遲不能得到充分充電，甚至處于長期欠電狀態(tài)， 不能滿足負(fù)載的每日用電需求，并且損壞儲能元件。如現(xiàn)有太陽能光伏照明系統(tǒng)普遍采用單一的太陽能板-儲能元件的搭配發(fā)電-儲 能搭配，由于太陽能分布的不均勻性，在江南等易發(fā)生長期連續(xù)陰雨天的地區(qū)，整個(gè)照明系 統(tǒng)所能保持的不間斷工作的最長期限就取決于陰雨天的時(shí)間與電池的容量。為了度過漫長 的梅雨天氣，就必須有超大的儲能元件容量，例如24V60W直流路燈，按照年均日照時(shí)間10 小時(shí)計(jì)算，每晚消耗的電池電量理論值為(60/24) XlO = 25AH按照一般60%放電深度計(jì)算，應(yīng)配備的儲能元件規(guī)格為42AH，實(shí)際應(yīng)用中，考慮 到電池的自放電效應(yīng)與容量衰減，大約需要45-50AH的儲能元件支持每天的用電，對應(yīng)的 太陽能板大小在200W以上。當(dāng)遇到陰雨天氣時(shí)，由于太陽能發(fā)電受光輻射影響劇烈，陰雨 天的光照強(qiáng)度一般為日常的1/5-1/10，發(fā)電量也相應(yīng)降低，此時(shí)單日蓄積的電量可能只有 平時(shí)的1/5，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足整晚的照明需求，系統(tǒng)將處于低壓停機(jī)狀態(tài)，必須借助外部電源 才能工作。如果系統(tǒng)規(guī)格提高為能抵御陰雨天氣，那么每度過一個(gè)陰雨天，相應(yīng)的儲能元件 容量與太陽能板容量必須提高基礎(chǔ)值的一倍，也即成本提高一倍。同時(shí)，長期的陰雨天中， 電量入不敷出一直是個(gè)下降過程，儲能元件長期工作與欠電狀態(tài)，嚴(yán)重影響使用壽命與再 充電性能。如何改善這一欠電的工作過程，延長電池壽命，提高系統(tǒng)效率就是本發(fā)明的研究 方向。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可儲能元件在欠 壓狀態(tài)下的工作過程，延長儲能元件使用壽命，提高儲能元件使用效率的儲能元件循環(huán)充 電放電方法為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種儲能元件循環(huán)充電放電方法，包括儲能元件及發(fā)電裝置，將所述儲能元件分 為若干個(gè)儲能單元，在進(jìn)行放電時(shí)，先由一個(gè)儲能單元進(jìn)行放電，當(dāng)該儲能單元電壓由高壓 飽和區(qū)降至欠壓區(qū)時(shí)改由下一個(gè)儲能單元放電；在進(jìn)行充電時(shí)，先由發(fā)電裝置對一個(gè)儲能
3單元進(jìn)行充電，當(dāng)該儲能單元電壓由欠壓區(qū)升至高壓飽和區(qū)時(shí)切換到下一個(gè)儲能單元進(jìn)行 供放電。優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置為太陽能電板，當(dāng)所述太陽能電板輸出電壓低于設(shè)定閥值 時(shí)，所述儲能元件處于放電狀態(tài)；當(dāng)所述太陽能電板輸出電壓高于設(shè)定的閥值時(shí)，所述儲能 元件處于充電狀態(tài)。本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)，其包括一發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置通 過第一控制單元與一儲能元件連接，所述儲能元件分為若干儲能單元，所述第一控制單元 可控制所述發(fā)電裝置與所述若干儲能單元一一對應(yīng)連接，所述儲能元件通過第二控制單元 與負(fù)載連接，所述第二控制單元可控制所述負(fù)載與所述若干儲能單元一一對應(yīng)連接。優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置是太陽能電板或風(fēng)機(jī)。上述技術(shù)方案具有如下有益效果該儲能元件循環(huán)充電放電方法在進(jìn)行放電時(shí)， 但儲能單元電壓由高壓飽和區(qū)降至欠壓區(qū)時(shí)，就改由下一個(gè)儲能單元放電，這樣可避免儲 能單元長期在欠壓狀態(tài)下放電，從而又能有效延長儲能單元的使用壽命；在充電時(shí)，由于發(fā) 電裝置每次只對一個(gè)儲能單元進(jìn)行充電，這樣對于每個(gè)儲能單元來說很容易達(dá)到滿沖的狀 態(tài)，不會出現(xiàn)由于儲能元件整體容量過大，使儲能元件電壓抬升不起來而一直工作在欠壓 區(qū)的問題，這樣也可有效延長儲能元件的使用壽命。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明儲能元件循環(huán)充電放電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明儲能元件循環(huán)充電放電方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。如圖1所示，該儲能元件循環(huán)充電放電系統(tǒng)包括一發(fā)電裝置1，發(fā)電裝置1通過第 一控制單元2與一儲能元件連接，儲能元件分為若干儲能單元3，第一控制單元2可控制發(fā) 電裝置1與若干儲能單元3 —一對應(yīng)連接，儲能元件通過第二控制單元4與負(fù)載5連接，第 二控制單元4可控制負(fù)載5與若干儲能單元3 —一對應(yīng)連接。該發(fā)電裝置可以為太陽能電 板、風(fēng)機(jī)或其他綠色能源的發(fā)電裝置。下面以發(fā)電裝置為太陽能電板為例，對該儲能元件循環(huán)充電放電方法進(jìn)行詳細(xì)介 紹如圖2所示，首先檢測太陽能電板輸出的電壓值，當(dāng)太陽能電板輸出電壓低于設(shè) 定閥值時(shí)，說明此時(shí)為晚上，儲能元件處于放電狀態(tài)，儲能元件向負(fù)載供電；當(dāng)太陽能電板 輸出電壓高于設(shè)定的閥值時(shí)，說明此時(shí)為白天，儲能元件處于充電狀態(tài)。在進(jìn)行放電時(shí)，先由一個(gè)儲能單元進(jìn)行放電，當(dāng)該儲能單元電壓高于欠壓區(qū)電壓 時(shí)，該儲能單元向負(fù)載5供電進(jìn)行持續(xù)供電，當(dāng)儲能單元由高壓飽和區(qū)降至欠壓區(qū)時(shí)，第二 控制單元4動作，使下一個(gè)儲能單元與負(fù)載5連接，由下一個(gè)儲能單元對負(fù)載5進(jìn)行供電。
4
在進(jìn)行充電時(shí)，先由太陽能電板對一個(gè)儲能單元進(jìn)行充電，但該儲能單元電壓低 于高壓飽和區(qū)時(shí)，太陽能電板對該儲能單元進(jìn)行持續(xù)充電，當(dāng)該儲能單元電壓由欠壓區(qū)升 至高壓飽和區(qū)時(shí)，即該儲能單元已進(jìn)入滿沖狀態(tài)，然后第一控制單元2動作，使太陽能電板 與下一個(gè)儲能單元連接，由太陽能電板對下一個(gè)儲能單元進(jìn)行充電。該儲能元件循環(huán)充電放電方法在進(jìn)行放電時(shí)，但儲能單元電壓由高壓飽和區(qū)降至 欠壓區(qū)時(shí)，就改由下一個(gè)儲能單元放電，這樣可避免儲能單元長期在欠壓狀態(tài)下放電，從而 又能有效延長儲能單元的使用壽命；在充電時(shí)，由于發(fā)電裝置每次只對一個(gè)儲能單元進(jìn)行 充電，這樣對于每個(gè)儲能單元來說很容易達(dá)到滿沖的狀態(tài)，不會出現(xiàn)由于儲能元件整體容 量過大，使儲能元件電壓抬升不起來而一直工作在欠壓區(qū)的問題，這樣也可有效延長儲能 元件的使用壽命。上述發(fā)電裝置可根據(jù)實(shí)際需要采用其他形式的發(fā)電裝置，此時(shí)具體充電、放電模 式的轉(zhuǎn)換條件可能會有所改變。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種儲能元件循環(huán)充電放電方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范 圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè) 計(jì)思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種儲能元件循環(huán)充電放電方法，包括儲能元件及發(fā)電裝置，其特征在于將所述儲能元件分為若干個(gè)儲能單元，在進(jìn)行放電時(shí)，先由一個(gè)儲能單元進(jìn)行放電，當(dāng)該儲能單元電壓由高壓飽和區(qū)降至欠壓區(qū)時(shí)改由下一個(gè)儲能單元放電；在進(jìn)行充電時(shí)，先由發(fā)電裝置對一個(gè)儲能單元進(jìn)行充電，當(dāng)該儲能單元電壓由欠壓區(qū)升至高壓飽和區(qū)時(shí)切換到下一個(gè)儲能單元進(jìn)行供放電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能元件循環(huán)充電放電方法，其特征在于所述發(fā)電裝置為 太陽能電板，當(dāng)所述太陽能電板輸出電壓低于設(shè)定閥值時(shí)，所述儲能元件處于放電狀態(tài)；當(dāng) 所述太陽能電板輸出電壓高于設(shè)定的閥值時(shí)，所述儲能元件處于充電狀態(tài)。
3.一種儲能元件循環(huán)充電放電系統(tǒng)，其特征在于其包括一發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置 通過第一控制單元與一儲能元件連接，所述儲能元件分為若干儲能單元，所述第一控制單 元可控制所述發(fā)電裝置與所述若干儲能單元一一對應(yīng)連接，所述儲能元件通過第二控制單 元與負(fù)載連接，所述第二控制單元可控制所述負(fù)載與所述若干儲能單元一一對應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儲能元件循環(huán)充電放電系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)電裝置是 太陽能電板或風(fēng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲能元件循環(huán)充電放電方法，包括儲能元件及發(fā)電裝置，將所述儲能元件分為若干個(gè)儲能單元，在進(jìn)行放電時(shí)，先由一個(gè)儲能單元進(jìn)行放電，當(dāng)該儲能單元電壓由高壓飽和區(qū)降至欠壓區(qū)時(shí)改由下一個(gè)儲能單元放電；在進(jìn)行充電時(shí)，先由發(fā)電裝置對一個(gè)儲能單元進(jìn)行充電，當(dāng)該儲能單元電壓由欠壓區(qū)升至高壓飽和區(qū)時(shí)切換到下一個(gè)儲能單元進(jìn)行供放電。采用該方法可有效延長儲能元件的使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK101976872SQ201010521280
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者付晶, 葉偉清 申請人:葉偉清