本發(fā)明涉及一種風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)及方法，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)是風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的核心，它控制著整個(gè)系統(tǒng)使其合理穩(wěn)定地運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)的主要功能是對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電控制、系統(tǒng)保護(hù)、調(diào)節(jié)與分配系統(tǒng)輸入輸出的電量以及執(zhí)行系統(tǒng)監(jiān)控功能。
傳統(tǒng)的風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)大多采用風(fēng)光電共用一個(gè)功率變換電路的方法，這種方法可以降低成本，兩者同時(shí)控制，簡(jiǎn)單易行。但是，這種方案主要是對(duì)電池組進(jìn)行充電，單節(jié)電池會(huì)發(fā)生過(guò)充現(xiàn)象，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)電池均衡處理，造成整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命大大降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)及方法，以對(duì)蓄電池組進(jìn)行有效管理，提高電池的使用壽命。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)，包括整流單元、保護(hù)單元、濾波單元、采樣單元、控制單元、顯示單元、均壓?jiǎn)卧洼o助單元，
輔助單元將外接蓄電池的電能分別輸入給采樣單元、控制單元、顯示單元，為其提供各自所需的工作電壓，
整流單元將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流為直流電，并將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給保護(hù)單元和采樣單元，保護(hù)單元將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給濾波單元，進(jìn)而為外接蓄電池組充電，
采樣單元采集整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)，并將整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)輸出給控制單元，控制單元對(duì)整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理，并將電壓、電流值輸出給顯示單元以顯示電壓、電流值；
當(dāng)整流單元輸出的電壓值、電流值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元，保護(hù)單元阻止為外接蓄電池組充電；
當(dāng)外接蓄電池組的單體電池輸入的電壓差值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元輸出控制信號(hào)給均壓?jiǎn)卧鶋簡(jiǎn)卧獙?duì)外接蓄電池組的相應(yīng)單體電池進(jìn)行均壓，直至蓄電池組的單體電池電壓一致；
當(dāng)整流單元輸出的電壓值、電流值、外接蓄電池輸入的電壓值均在預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元不輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元和均壓?jiǎn)卧?，保護(hù)單元繼續(xù)為外接蓄電池組充電，均壓?jiǎn)卧粏?dòng)工作。
當(dāng)外接蓄電池組的單體電池之間的電壓壓差小于50mV,均壓?jiǎn)卧粏?dòng)工作。
均壓?jiǎn)卧蓪?duì)包含16個(gè)電池單體的蓄電池組進(jìn)行均壓。
整流單元將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流為0～58V的直流電。
整流單元包括兩組整流電路，分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流。
一種風(fēng)光互補(bǔ)控制方法，具體步驟如下：
步驟一：開啟輔助單元，將外接蓄電池的電能分別輸入給采樣單元、控制單元、顯示單元，為其提供各自所需的工作電壓；
步驟二：整流單元將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流，并將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給保護(hù)單元和采樣單元，保護(hù)單元將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給濾波單元，進(jìn)而為外接蓄電池組充電；
步驟三：采樣單元采集整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)，并將整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)輸出給控制單元，控制單元對(duì)整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理，使蓄電池組的單體電池電壓一致，并阻斷對(duì)外接蓄電池組的過(guò)充。
控制單元對(duì)整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理的方法為：
當(dāng)整流單元輸出的電壓值、電流值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元，保護(hù)單元阻止為外接蓄電池組充電；
當(dāng)外接蓄電池組的單體電池輸入的電壓差值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元輸出控制信號(hào)給均壓?jiǎn)卧鶋簡(jiǎn)卧獙?duì)外接蓄電池組的相應(yīng)單體電池進(jìn)行均壓，直至蓄電池組的單體電池電壓一致；
當(dāng)整流單元輸出的電壓值、電流值、外接蓄電池輸入的電壓值均在預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元不輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元和均壓?jiǎn)卧?，保護(hù)單元繼續(xù)為外接蓄電池組充電，均壓?jiǎn)卧粏?dòng)工作。
本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明通過(guò)對(duì)整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，通過(guò)控制單元對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能電池板、風(fēng)機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池組的充電保護(hù)，避免了蓄電池組單體電池之間不能均衡充電問(wèn)題，大大的提高了蓄電池組的使用壽命，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性；
(2)本發(fā)明整流單元包括兩組整流電路，分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流，即使某一個(gè)功能失效，另一個(gè)也能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供電能，避免了系統(tǒng)癱瘓。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步敘述。
一種風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括整流單元1、保護(hù)單元2、濾波單元3、采樣單元4、控制單元5、顯示單元6、均壓?jiǎn)卧?和輔助單元8，
輔助單元8將外接蓄電池的電能分別輸入給采樣單元4、控制單元5、顯示單元6，為其提供各自所需的工作電壓，
整流單元1將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流為直流電，并將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給保護(hù)單元2和采樣單元4，保護(hù)單元2將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給濾波單元3，進(jìn)而為外接蓄電池組充電，
采樣單元4采集整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)，并將整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)輸出給控制單元5，控制單元5對(duì)整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理，并將電壓、電流值輸出給顯示單元6以顯示電壓、電流值；
當(dāng)整流單元1輸出的電壓值、電流值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元5輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元2，保護(hù)單元2阻止為外接蓄電池組充電；
當(dāng)外接蓄電池組的單體電池之間的電壓壓差小于50mV時(shí),均壓?jiǎn)卧?不啟動(dòng)工作，控制單元5輸出控制信號(hào)給均壓?jiǎn)卧?，均壓?jiǎn)卧?對(duì)外接蓄電池組的相應(yīng)單體電池進(jìn)行均壓，直至蓄電池組的單體電池電壓一致；
當(dāng)整流單元1輸出的電壓值、電流值、外接蓄電池輸入的電壓值均在預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元5不輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元2和均壓?jiǎn)卧?，保護(hù)單元2繼續(xù)為外接蓄電池組充電，均壓?jiǎn)卧?不啟動(dòng)工作。
本發(fā)明整流單元1包括兩組整流電路，分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流。均壓?jiǎn)卧?可對(duì)包含16個(gè)電池單體的蓄電池組進(jìn)行均壓，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電不超過(guò)63A，整流單元1將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流為0～58V的直流電。
一種風(fēng)光互補(bǔ)控制方法，具體步驟如下：
步驟一：開啟輔助單元8，將外接蓄電池的電能分別輸入給采樣單元4、控制單元5、顯示單元6，為其提供各自所需的工作電壓；
步驟二：整流單元1將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸入的交流電和太陽(yáng)能電池板的直流電進(jìn)行整流，并將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給保護(hù)單元2和采樣單元4，保護(hù)單元2將直流電的電壓、電流信號(hào)輸出給濾波單元3，進(jìn)而為外接蓄電池組充電；
步驟三：采樣單元4采集整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)，并將整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)輸出給控制單元5，控制單元5對(duì)整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理，使蓄電池組的單體電池電壓一致，并阻斷對(duì)外接蓄電池組的過(guò)充。
上述控制單元5對(duì)整流單元1輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行分析判斷、處理的方法為：
當(dāng)整流單元1輸出的電壓值、電流值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元5輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元2，保護(hù)單元2阻止為外接蓄電池組充電；
當(dāng)外接蓄電池組的單體電池輸入的電壓差值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元5輸出控制信號(hào)給均壓?jiǎn)卧?，均壓?jiǎn)卧?對(duì)外接蓄電池組的相應(yīng)單體電池進(jìn)行均壓，直至蓄電池組的單體電池電壓一致；
當(dāng)整流單元1輸出的電壓值、電流值、外接蓄電池輸入的電壓值均在預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元5不輸出控制信號(hào)給保護(hù)單元2和均壓?jiǎn)卧?，保護(hù)單元2繼續(xù)為外接蓄電池組充電，均壓?jiǎn)卧?不啟動(dòng)工作。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)整流單元輸出的電壓、電流信號(hào)、外接蓄電池組輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，通過(guò)控制單元對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，很好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能電池板、風(fēng)機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池組的充電保護(hù)，避免了蓄電池組單體電池之間不能均衡充電問(wèn)題，大大的提高了蓄電池組的使用壽命，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
本發(fā)明未詳細(xì)說(shuō)明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。