技术领域
[0001] 本
发明涉及
太阳能光伏领域，尤其涉及塔式定日镜光伏供电及
电池管理系统。
背景技术
[0002] 在塔式定日镜光伏系统中如何管理光伏供电及电池对光伏板、电池和
电机的使用寿命都有很大的影响。电机及电池的损坏往往源于对供电和电池系统的管理不善，旧的电池或者放电快要结束的电池的负载能
力都比较差，负载的启动
电流往往是工作电流的20倍，过大峰值的电流会让电池的端
电压迅速下降到放电截止电压以下，电池保护功能开始作用时，电池开始恢复性升压，这样反复造成电池和电机的
加速损坏变量，无论是充放电效率还是电池的内阻、新旧之间相差甚远。
现有技术中为了控制光伏板不对电池过充电，通常是在电池充满电以后将光伏板断开或者是将光伏板的正负极直接
短路。但是，如果光伏板本身有瑕疵，过大的短路电流长时间工作就会让光伏板损坏。如何科学管理塔式定日镜光伏供电及电池是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供塔式定日镜光伏供电及电池管理系统。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005] 塔式定日镜光伏供电及电池管理系统，包括：直流电机、交流电机、电源管理模
块、光伏板和电池；
[0006] 所述光伏板连接所述电源管理模块；
[0007] 所述电源管理模块连接所述电池；
[0008] 所述电源管理模块连接所述直流电机和所述交流电机；
[0009] 所述电源管理模块，用于根据所述电池的标定充电曲线和标定放电曲线，控制所述电池的放电参数和所述光伏板对所述电池的充电参数；
[0010] 所述电源管理模块，还用于根据第一预设工况
阈值和采集到的所述直流电机的工况参数值，控制所述直流电机的速度；
[0011] 所述电源管理模块，还用于根据第二预设工况阈值和采集到的所述交流电机的工况参数值，控制所述交流电机的速度。
[0012] 本发明的有益效果：通过电源管理模块管理电池和光伏板，实现了对电池的保护，延长电池的使用寿命，同时支持对直流电机和交流电机的控制，可有效保护直流电机和交流电机的安全。
[0013] 在上述技术方案的
基础上，本发明还可以做如下改进。
[0014] 进一步地，所述电源管理模块，具体用于将所述电池进行多次充放电，获取所述电池的每一次充电曲线和每一次放电曲线，将所有所述充电曲线进行拟合，得到所述电池的标定充电曲线，将所有所述放电曲线进行拟合，得到所述电池的标定放电曲线。
[0015] 基于上述进一步方案的有益效果：通过将获取到的电池多次充电的充电曲线和多次放电的放电曲线分别进行拟合，得到的电池的标定充电曲线和放电曲线更加准确。
[0016] 进一步地，所述电源管理模块，具体用于根据所述标定充电曲线，控制所述光伏板为所述电池分阶段充电，并根据所述标定放电曲线，控制所述电池放电。
[0017] 进一步地，所述电源管理模块，具体用于当所述电池开始充电时，基于所述标定充电曲线，确定所述电池的电压在低于第一电压阈值时，采用第一恒定电流对所述电池进行充电；
[0018] 当所述电池的电流大于预设电流阈值时，采用第二恒定电流对所述电池进行充电；
[0019] 当所述电池的电压达到第二电压阈值时，采用第三预设恒定电流对所述电池进行充电；
[0020] 当所述电池的电压大于第三电压阈值时，停止充电；
[0021] 当所述电池的电压低于第四电压阈值时，停止放电，其中，所述第一电压阈值小于所述第二电压阈值，所述第二电压阈值小于所述第三电压阈值，所述第四电压阈值小于所述第一电压阈值。
[0022] 基于上述进一步方案的有益效果：电源管理模块根据标定充电曲线和标定放电曲线，控制电池的充放电参数，实现对电池的预测性的维护，延长电池的寿命。
[0023] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0024] 进一步地，所述塔式定日镜光伏供电及电池管理系统还包括逆变器；
[0025] 所述逆变器连接所述电源管理模块和所述交流电机，用于将直流电流转换为交流电流，为所述交流电机供电。
[0026] 基于上述进一步方案的有益效果：采用逆变器连接在交流电机和电源管理模块之间，可为交流电机供电并保护交流电机。
[0028] 所述波形发生器，用于调整所述电池的充放电参数。
[0029] 进一步地，还包括监控装置，所述监控装置包括
温度传感器、报警器和短路保护器；
[0030] 还包括监控装置，所述监控装置连接所述电源管理模块；
[0031] 所述监控装置，用于当检测到所述塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的内部
电路温度大于预设温度值，进行报警，并切断电路。
[0032] 基于上述进一步方案的有益效果：对整个塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的工作状态进行监控，可监测电路温度，防止电路温度过高和能在短路后切断电路，可保护塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的内部电路。
[0034] 所述通讯接口连接所述电源管理模块，用于将所述电池的工况参数值、所述直流电机的工况参数值和所述交流电机的工况参数值发送至
服务器。
[0035] 基于上述进一步方案的有益效果：塔式定日镜光伏供电及电池管理系统具有通讯功能，配有专用的远程通讯接口，实现远程监控。
[0036] 进一步地，还包括显示器；
[0037] 所述显示器连接所述电源管理模块，用于显示所述电池的工况参数值、所述直流电机的工况参数值和所述交流电机的工况参数值。
[0038] 基于上述进一步方案的有益效果：塔式定日镜光伏供电及电池管理系统配有显示器，可显示电池电压，光伏电池板电压，输入的电流等，达到实时监控的目的。
[0039] 本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
[0040] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041] 图1为本发明实施例提供的塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的模块结构图。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
[0043] 如图1本发明实施例提供的塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的模块结构图所示。
[0044] 塔式定日镜光伏供电及电池管理系统包括：直流电机、交流电机、电源管理模块、光伏板和电池。
[0045] 其中，光伏板连接电源管理模块，电源管理模块连接电池，电源管理模块连接直流电机和交流电机。
[0046] 电源管理模块根据所述电池的标定充电曲线和标定放电曲线，控制所述电池的放电参数和所述光伏板对所述电池的充电参数。
[0047] 电源管理模块根据第一预设工况阈值和采集到的直流电机的工况参数值，控制直流电机的速度。
[0048] 电源管理模块根据第二预设工况阈值和采集到的交流电机的工况参数值，控制交流电机的速度。
[0049] 应理解，电池、光伏板和电源管理模块可作为充电电路，而直流电机、交流电机和电源管理模块作为放电电路。其中，光伏板可用于对电池进行充电，直流电机和交流电机可用于连接负载电路。
[0050] 其中，电池的工况参数包括电池电压、电流、温度等，电池的放电参数包括放电电压、放电电流和剩余电量。电池的充电参数包括充电电流和充电电压。其中具体的参数值可根据实际场景进行设定，当然也可包括其他的一些工况参数，本
申请中不做限制。
[0051] 直流电机的工况参数包括直流电机的实际速度。交流电机的工况参数包括交流电机的实际参数，也可根据实际情况包括其他工况参数。
[0052] 电源管理模块将直流电机的工况参数值与第一预设工况阈值进行比对，如果不同，通过PMW
信号或MODBUS通讯装置控制直流电机的速度。并将交流电机的工况参数值与第二预设工况阈值进行比对，如果不同，通过逆变器控制交流电机的速度，当然也可以通过其他装置进行直交流电的转换及控制电机的速度，本申请不做限制。
[0053] 基于本实施例提供的塔式定日镜光伏供电及电池管理系统，通过电源管理模块管理电池、光伏板、直流电机和交流电机，实现对电池的保护，延长电池的使用寿命，提高
电能的利用效率，同时支持直流电机和交流电机的控制，保护直流电机和交流电机的安全，整个系统同时集成了电池、光伏板、直流电机和交流电机的控制，减少了布线并降低了成本。
[0054] 进一步地，电源管理模块将电池进行多次充放电，获取电池的每一次充电曲线和每一次放电曲线，将所有充电曲线进行拟合，得到电池的标定充电曲线，将所有放电曲线进行拟合，得到电池的标定放电曲线。
[0055] 基于上述实施例电源管理模块通过将获取到的电池多次充电的充电曲线和多次放电的放电曲线分别进行拟合，得到的电池的标定充电曲线和放电曲线更加准确。
[0056] 进一步地，电源管理模块电源管理模块，具体用于根据标定充电曲线，控制光伏板为电池分阶段充电，并根据标定放电曲线，控制电池放电。
[0057] 进一步地，电源管理模块当所述电池开始充电时，基于标定充电曲线，确定电池的电压在低于第一电压阈值时，采用第一恒定电流对电池进行充电；
[0058] 当电池的电流大于预设电流阈值时，采用第二恒定电流对电池进行充电；
[0059] 当电池的电压达到第二电压阈值时，采用第三预设恒定电流对电池进行充电；
[0060] 当电池的电压大于第三电压阈值时，停止充电；
[0061] 当电池的电压低于第四电压阈值时，停止放电，其中，第一电压阈值小于第二电压阈值，第二电压阈值小于第三电压阈值，第四电压阈值小于第一电压阈值。
[0062] 应理解，电池管理模块还包括当电池向负载输出电流大于设定值时，切断供电电路，阻断电池的电流流向光伏板或当电池短路或反接时，切断电路。
[0063] 基于上述实施例电源管理模块根据标定充电曲线和标定放电曲线，控制电池的充放电参数，可实现对电池的预测性的维护，延长电池的寿命。
[0064] 进一步地，塔式定日镜光伏供电及电池管理系统还包括逆变器；
[0065] 逆变器连接电源管理模块和交流电机，用于将直流电流转换为交流电流，为交流电机供电。
[0066] 基于上述实施例采用逆变器连接在交流电机和电源管理模块之间，可为交流电机供电并保护交流电机。
[0067] 进一步地，还包括波形发生器，波形发生器，用于调整电池的充放电参数。
[0068] 进一步地，还包括监控装置，监控装置连接电源管理模块；
[0069] 监控装置当检测到所述塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的内部电路温度大于预设温度值，进行报警，并切断电路。
[0070] 基于上述实施例对整个塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的工作状态进行监控，可监测电路温度，防止电路温度过高和能在短路后切断电路，可保护塔式定日镜光伏供电及电池管理系统的内部电路。
[0071] 进一步地，还包括通讯接口，通讯接口连接电源管理模块，用于将电池的工况参数值、直流电机的工况参数值和交流电机的工况参数值发送至服务器。
[0072] 基于上述实施例塔式定日镜光伏供电及电池管理系统具有通讯功能，通讯接口可以是串口、以太网口、GPRS、4G或WiFi等，实现了通过服务器进行监控。
[0073] 进一步地，还包括显示器，显示器连接电源管理模块，用于显示电池的工况参数值、直流电机的工况参数值和交流电机的工况参数值。
[0074] 基于上述实施例塔式定日镜光伏供电及电池管理系统配有显示器，可显示电池电压，光伏电池板电压，输入的电流等，达到实时监控的目的。
[0075] 以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的
修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以
权利要求的保护范围为准。
