12kW光儲微網(wǎng)系統(tǒng)蓄電池充放電控制方法仿真研究.pdf

1、近年來，全球資源問題越來越突出，環(huán)境污染也愈發(fā)嚴(yán)重，因此，人們對可再生能源的關(guān)注日益加深。其中，可再生能源中的光伏發(fā)電更是人們關(guān)注的焦點。光伏系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)模式、獨立模式下工作，且自我均衡、自我調(diào)節(jié)能力較強，很大程度上可以降低對電網(wǎng)的擾動，大大增加太陽能利用效率。一般的光伏系統(tǒng)，由負(fù)載、太陽能電池板、公共電網(wǎng)、儲能設(shè)備以及微網(wǎng)系統(tǒng)控制器等部分構(gòu)成。其中，光伏系統(tǒng)中都必備的組件為儲能設(shè)備。而光伏系統(tǒng)中使用頻率較高的儲能設(shè)備，是價格低廉、性

2、能優(yōu)良的鉛酸蓄電池。但是，光伏能量最大的特點就是隨機(jī)性較強，這就大大縮短了鉛酸蓄電池的使用時間，因此，想要增加蓄電池的使用時間，就需要我們使用更加高效、科學(xué)的充放電控制技術(shù)。
　　近年來，全社會的科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，新能源以及其對應(yīng)的技術(shù)等也越來越受到人們的關(guān)注。雙向DC-DC變換器，就是這樣一種使用廣泛技術(shù)，它在電動車能量管理系統(tǒng)、太陽能發(fā)電系統(tǒng)、直流不停電電源系統(tǒng)以及航空點源系統(tǒng)等方面都已經(jīng)成功應(yīng)用。其中，獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中

3、，更是將雙向DC-DC變換器作為一種傳遞樞紐，來完成儲能單元和直流母線之間的能量交接。所以，研究雙向DC-DC變換器控制技術(shù)是非常有價值的。
　　本文主要從充電方式出發(fā)，研究取值不合適時，電流遞減充電方法的運用讓蓄電池出現(xiàn)過充、欠充等現(xiàn)象，探討了蓄電池充放電控制技術(shù)在獨立光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用，從而給出較為科學(xué)的蓄電池SOC（State Of Charge）電流遞減充電法。具體操作過程是，首先算出充電電流衰減系數(shù)（馬斯定律），根據(jù)安時法

4、對蓄電池SOC的充電倍率進(jìn)行實時的估算，然后用最高充電電壓停止充電過程。要判斷蓄電池放電過程的異常與否，可以通過改變直流母線的電壓值方式實現(xiàn)。接著對雙向DC-DC變換器的概念、構(gòu)成方法的基礎(chǔ)上提出雙向全橋DC-DC變換器，介紹它的工作原理，用其作為本文充放電控制的主電路。這種變換器一般有充電和放電兩種模式，充電模式下，驅(qū)動信號會出現(xiàn)在高壓側(cè)開關(guān)管上，低壓側(cè)則封鎖了驅(qū)動信號;放電模式下，驅(qū)動信號則出現(xiàn)在低壓側(cè)開關(guān)管中，高壓側(cè)封閉驅(qū)動信號，

5、兩種模式完全相反。另外，還對現(xiàn)有的變換器工作模式中存在、潛在的問題進(jìn)行了深入研究，接著該對雙向全橋DC-DC變換器的控制模型進(jìn)行研究并分析變換器的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，最終得出使用的主電路模型。然后對確定的主電路和選定的充放電方式進(jìn)行MATLAB/SIMULINK仿真，對選擇的主電路和選擇的充放電方法進(jìn)行可行性驗證。最后設(shè)計蓄電池充放電系統(tǒng)的部分硬件電路和軟件流程圖，并最終得出以TMS320F28335為主控芯片的充放電控制系統(tǒng)。經(jīng)論證分析，