光伏充電系統(tǒng)及用于光伏充電系統(tǒng)的充電控制方法
1. 痛點(diǎn)問題
隨著能源危機(jī)和節(jié)能減排的驅(qū)使,大力發(fā)展電動(dòng)汽車成為緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效途徑,汽車燃油是石油消耗的主體。汽車尾氣占全世界總二氧化碳排放量的10%至15%。電動(dòng)汽車可以減小二氧化碳的排放量,改善大氣環(huán)境。以光伏電池作為新能源輸入的電動(dòng)汽車充放電站也將具有更大的優(yōu)勢。推動(dòng)光伏供電的電動(dòng)汽車充放電站的建設(shè),不僅發(fā)展了電動(dòng)汽車行業(yè),也推動(dòng)了光伏產(chǎn)業(yè)及新能源的發(fā)展,同時(shí)對(duì)于節(jié)能減排,改善環(huán)境具有雙重推動(dòng)作用。
現(xiàn)有的光伏電動(dòng)汽車充電站仍以交流母線或直流母線進(jìn)行光伏電池、電動(dòng)汽車蓄電池和電網(wǎng)之間的能量變換。現(xiàn)有的能量變換需要通過多級(jí)電力電子變換器實(shí)現(xiàn),即需要多級(jí)直流-直流變換器,直流交流變換器等,這使得能量變換的效率很低。多級(jí)電力電子變換的現(xiàn)有方案效率低,成本高,無法對(duì)產(chǎn)業(yè)瓶頸形成有效突破。
2. 解決方案
本項(xiàng)目提出了一種高效的新型光伏充電系統(tǒng),和用于此系統(tǒng)的充電控制方法。
新型光伏充電系統(tǒng)包括:一個(gè)或多個(gè)高頻逆變器,與一個(gè)或多個(gè)光伏電池組件一一對(duì)應(yīng)連接,以及多端口變換器。高頻交流逆變器之間通過高頻交流母線連接。多端口變換器包括分別與高頻交流母線和直流母線連接的兩個(gè)端口以及與蓄電池連接的一個(gè)端口。多端口變換器用于實(shí)現(xiàn)高頻交流母線、直流母線與蓄電池之間的能量變換。
用于光伏充電系統(tǒng)的充電控制方法包括:對(duì)于一個(gè)或多個(gè)光伏電池組件中的每一個(gè),采集該光伏電池組件的輸出電流和輸出電壓,對(duì)該光伏電池組件進(jìn)行最大功率跟蹤,并輸出電壓給定值。將電壓給定值與該光伏電池組件的輸出電壓進(jìn)行比較,并輸出光伏電池比較結(jié)果;根據(jù)比較結(jié)果控制與該光伏電池組件相對(duì)應(yīng)的高頻逆變器中的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相對(duì)于多端口變換器中開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的移相角;將多端口變換器輸入蓄電池的輸入電流與蓄電池的充電電流曲線進(jìn)行比較,并輸出蓄電池的比較結(jié)果,根據(jù)此結(jié)果利用脈寬調(diào)制方式控制多端口變換器中的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
合作需求
與新能源乘用車/商用車整車廠、房地產(chǎn)企業(yè),充電運(yùn)營商等企業(yè)合作,開展知識(shí)成果落地和工程化的工作。
清華大學(xué)
2022-02-23