權(quán)利要求書： 1.一種光儲電解電源系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括光伏電池陣列和Boost升壓斬波電路，該光伏電池陣列的輸出端與Boost升壓斬波電路的輸入端相連；

儲能電池組，其包括多個串并聯(lián)的儲能電池單元；

DC/DC變流器，其包括多個并聯(lián)的Buck電路模塊；

所述Boost升壓斬波電路的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q2與儲能電池組的正負極相連，所述Boost升壓斬波電路的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q3與DC/DC變流器的高壓側(cè)正負極相連，所述DC/DC變流器的低壓側(cè)接負載R；在光照條件滿足光伏電池發(fā)電要求時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q1導(dǎo)通，為儲能電池組和DC/DC變流器做好供電準備，否則控制固態(tài)開關(guān)Q1斷開；當銅箔電解或鋁電解生產(chǎn)工作啟動時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q2和固態(tài)開關(guān)Q3導(dǎo)通，光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能電池組共同為DC/DC變流器供電，儲能電池組起穩(wěn)定電壓和儲存剩余電能的作用；儲能電池組的端電壓高于額定電壓10％或低于時額定電壓70％時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q3斷開。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲電解電源系統(tǒng)，其特征在于，所述Buck電路模塊采用Buck斬波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲電解電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括光伏發(fā)電控制系統(tǒng)和DC/DC變流器控制系統(tǒng)，該光伏發(fā)電控制系統(tǒng)用于對儲能電池組的端口電壓進行穩(wěn)定控制，所述DC/DC變流器控制系統(tǒng)用于對Buck電路模塊的輸出電流進行控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光儲電解電源系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電控制系統(tǒng)對Boost升壓斬波電路中的功率開關(guān)P的通斷進行控制，用于對儲能電池組的端口電壓進行穩(wěn)定控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光儲電解電源系統(tǒng)，其特征在于，所述DC/DC變流器控制系統(tǒng)對Buck電路模塊中的功率開關(guān)i的通斷進行控制，用于對Buck電路模塊的輸出電流進行穩(wěn)定控制。

6.一種如權(quán)利要求1?5任一項所述光儲電解電源系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

通過Boost升壓斬波電路中的功率開關(guān)P的通斷，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓；

通過Buck電路模塊中的功率開關(guān)i的通斷，對DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流均流控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓，具體為：將實時檢測到的輸出電壓 與給定的電壓參考值Udc比較，然后經(jīng)過PI控制器得到控制電壓U，控制電壓U經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生Boost升壓斬波電路中功率開關(guān)P的驅(qū)動信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，對DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流均流控制，具體為：將實時檢測到的負載總電流 根據(jù)Buck電路模塊并聯(lián)數(shù)量n進行均分計算，然后將均分計算結(jié)果作為每個Buck電路模塊的電流參考值 再將實時檢測到的各Buck電路模塊輸出電流Ii，i＝1,…n，與電流參考值 比較，電流比較誤差經(jīng)過PI控制器得到電流控制量i’i，最后經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生驅(qū)動各Buck電路模塊中功率開關(guān)i的驅(qū)動信號。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，Boost升壓電路對儲能電池組的充電采用自平衡方式。

說明書： 一種光儲電解電源系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于光儲電解電源系統(tǒng)及其控制方法。背景技術(shù)[0002] 隨著社會與經(jīng)濟發(fā)展的加快，全球能源消耗量越來越大，如何充分利用光伏發(fā)電等清潔能源和提高用電設(shè)備的電能變換效率越來越重要。目前，電解銅箔、電解鋁、電鍍等企業(yè)的生產(chǎn)中大量使用的電解電源存在多個電能變換環(huán)節(jié)，導(dǎo)致電解電源系統(tǒng)產(chǎn)生較大的電能變換損耗。此外，目前已有的光伏發(fā)電系統(tǒng)幾乎都將輸出的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能后送入電網(wǎng)，然后再由用電設(shè)備將交流電能轉(zhuǎn)換成符合自己需要的電能形式，由于經(jīng)過了多個電能變換環(huán)節(jié)，能源轉(zhuǎn)換效率降低，能源利用效率不高。發(fā)明內(nèi)容[0003] 本發(fā)明提供一種光儲電解電源系統(tǒng)及其控制方法，將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的直流電能經(jīng)過較少電能變換環(huán)節(jié)后直接用于電解銅箔、電解鋁及電鍍等直流電用電企業(yè)，能夠提高能源利用效率和降低企業(yè)生產(chǎn)成本。[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：[0005] 一種光儲電解電源系統(tǒng)，包括：[0006] 光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括光伏電池陣列和Boost升壓斬波電路，該光伏電池陣列的輸出端與Boost升壓斬波電路的輸入端相連；[0007] 儲能電池組，其包括多個串并聯(lián)的儲能電池單元；[0008] DC/DC變流器，其包括多個并聯(lián)的Buck電路模塊。[0009] 進一步地，所述Boost升壓斬波電路的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q2與儲能電池組的正負極相連，所述Boost升壓斬波電路的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q3與DC/DC變流器的高壓側(cè)正負極相連，所述DC/DC變流器的低壓側(cè)接負載R。[0010] 優(yōu)選地，所述Buck電路模塊采用Buck斬波器。[0011] 進一步地，還包括光伏發(fā)電控制系統(tǒng)和DC/DC變流器控制系統(tǒng)，該光伏發(fā)電控制系統(tǒng)用于對儲能電池組的端口電壓進行穩(wěn)定控制，所述DC/DC變流器控制系統(tǒng)用于對的Buck電路模塊的輸出電流進行控制。[0012] 優(yōu)選地，所述光伏發(fā)電控制系統(tǒng)對Boost升壓斬波電路中的功率開關(guān)P的通斷進行控制，用于對儲能電池組的端口電壓進行穩(wěn)定控制。[0013] 優(yōu)選地，所述DC/DC變流器控制系統(tǒng)對Buck電路模塊中的功率開關(guān)i的通斷進行控制，用于對Buck電路模塊的輸出電流進行穩(wěn)定控制。[0014] 一種光儲電解電源系統(tǒng)的控制方法，包括：[0015] 通過功率開關(guān)P的通斷，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓；[0016] 通過功率開關(guān)i的通斷，均流控制DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流。[0017] 其中，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓，具體為：[0018] 將實時檢測到的輸出電壓 與給定的電壓參考值Udc比較，然后經(jīng)過PI控制器得到控制電壓U，控制電壓U經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生Boost升壓斬波電路中功率開關(guān)P的驅(qū)動信號。[0019] 其中，均流控制DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流，具體為：[0020] 將實時檢測到的負載總電流 根據(jù)Buck電路模塊并聯(lián)數(shù)量n進行均分計算，然后將均分計算結(jié)果作為每個Buck電路模塊的電流參考值 再將實時檢測到的各Buck電路模塊輸出電流Ii(i＝1,…n)與電流參考值 比較，電流比較誤差經(jīng)過PI控制器得到電流控制量i’i，最后經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生驅(qū)動各Buck電路模塊中功率開關(guān)i的驅(qū)動信號。[0021] 由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明光儲電解電源系統(tǒng)通過DC/DC變流器將光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的直流電直接轉(zhuǎn)換成符合電解銅箔等生產(chǎn)要求的直流電能，減少了電能變換環(huán)節(jié)導(dǎo)致的電能損耗；同時，儲能電池組在光伏發(fā)電量過剩和不足時通過自平衡充放電方式維持負載供電穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率。附圖說明[0022] 圖1為本發(fā)明光儲電解電源系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)原理圖；[0023] 圖2為光伏發(fā)電控制系統(tǒng)的原理圖；[0024] 圖3為DC/DC變流器控制系統(tǒng)的原理圖。具體實施方式[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。[0026] 如圖1所示，光儲電解電源系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)包括光伏發(fā)電系統(tǒng)1、儲能電池組2和DC/DC變流器3三部分，其中儲能電池組由多個串并聯(lián)的儲能電池單元構(gòu)成。[0027] 所述光伏發(fā)電系統(tǒng)1包括光伏電池陣列11和Boost升壓斬波電路12，該光伏電池陣列的輸出端與Boost升壓斬波電路的輸入端相連。[0028] 所述光伏電池陣列11根據(jù)用戶安裝總?cè)萘看_定光伏電池板總數(shù)量，根據(jù)Boost升壓斬波電路的輸入?輸出電壓比及蓄電池組額定電壓確定每組光伏電池板串聯(lián)數(shù)量，再根據(jù)光伏電池板總?cè)萘亢兔拷M光伏電池板串聯(lián)數(shù)量確定光伏電池板并聯(lián)組數(shù)。[0029] 所述Boost升壓斬波電路12是一種常見的開關(guān)直流升壓電路，通過開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷來控制電感儲存和釋放能量，從而使輸出電壓比輸入電壓高，本實施例中開關(guān)管采用功率開關(guān)P。[0030] 所述DC/DC變流器3包括多個并聯(lián)的Buck電路模塊31，Buck電路是一種常見的降壓式變換電路，通過控制功率開關(guān)i的導(dǎo)通和關(guān)斷來實現(xiàn)充放電，本實施例中Buck電路模塊采用Buck斬波器。所述DC/DC變流器的低壓側(cè)接負載R，該負載R可以是銅電解槽、鋁電解槽等工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。[0031] 所述Boost升壓斬波電路12的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q2與儲能電池組的正負極相連，所述Boost升壓斬波電路的輸出端依次通過固態(tài)開關(guān)Q1和固態(tài)開關(guān)Q3與DC/DC變流器的高壓側(cè)正負極相連。在光照條件滿足光伏電池發(fā)電要求時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q1導(dǎo)通，為儲能電池組2和DC/DC變流器3做好供電準備，否則控制固態(tài)開關(guān)Q1斷開；當銅箔電解或鋁電解等生產(chǎn)工作啟動時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q2和固態(tài)開關(guān)Q3導(dǎo)通，光伏發(fā)電系統(tǒng)1與儲能電池組2共同為DC/DC變流器3供電，儲能電池組起穩(wěn)定電壓和儲存剩余電能的作用；從儲能電池組安全性和使用壽命角度考慮，儲能電池組1的端電壓高壓額定電壓10％或低于時額定電壓70％時，電源系統(tǒng)控制器發(fā)出驅(qū)動信號控制固態(tài)開關(guān)Q3端開。[0032] 本發(fā)明還可以通過控制系統(tǒng)對功率開關(guān)P和功率開關(guān)i的通斷進行調(diào)節(jié)，從而提供穩(wěn)定的電源電壓。[0033] 控制系統(tǒng)包括光伏發(fā)電控制系統(tǒng)和DC/DC變流器控制系統(tǒng)，該光伏發(fā)電控制系統(tǒng)采用最大功率跟蹤算法計算得到Boost升壓斬波電路的輸出電壓參考值，若該輸出電壓參考值大于儲能電池組最高充電電壓時，以儲能電池組最高充電電壓作為Boost升壓斬波電路的最終輸出電壓參考值 否則，將最大功率跟蹤算法計算得到的輸出電壓參考值作為Boost升壓斬波電路的最終輸出電壓參考值 然后根據(jù)儲能電池組端口電壓與Boost升壓斬波電路的最終輸出電壓參考值 的偏差，經(jīng)過PI控制器和PWM調(diào)制器產(chǎn)生功率開關(guān)P的控制信號，以維持儲能電池組端口電壓穩(wěn)定和保證儲能電池組安全。所述DC/DC變流器控制系統(tǒng)根據(jù)負載總電流 和Buck電路模塊并聯(lián)數(shù)量n，經(jīng)過平均化計算后得到每個Buck電路模塊的輸出電流參考值 每個Buck電路模塊的輸出電流參考值 與實時檢測得到的Buck電路模塊輸出電流比較后，經(jīng)過PI控制器和PWM調(diào)制器產(chǎn)生對于Buck電路模塊的功率開關(guān)器件i的驅(qū)動信號，實現(xiàn)Buck電路模塊輸出電流的精確控制。[0034] 所述光伏發(fā)電控制系統(tǒng)通過控制功率開關(guān)P的通斷實現(xiàn)Boost升壓斬波電路輸出電壓的穩(wěn)定控制，為儲能電池組和DC/DC變流器提供穩(wěn)定電壓。Boost升壓斬波電路對儲能電池組的充電采用自平衡方式，因Boost升壓斬波電路輸出電壓恒定，當儲能電池組電壓下降時則可由Boost升壓斬波電路自然完成充電過程。DC/DC變流器控制系統(tǒng)通過控制各Buck電路模塊中功率開關(guān)器件i的通斷實現(xiàn)輸出電流的均流控制。[0035] 本發(fā)明還提供一種光儲電解電源系統(tǒng)的控制方法，包括：[0036] 通過功率開關(guān)P的通斷，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓；通過功率開關(guān)i的通斷，均流控制DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流。[0037] 如圖2所示，穩(wěn)定控制光伏發(fā)電系統(tǒng)中Boost升壓斬波電路的輸出電壓控制方法，具體為：[0038] 將實時檢測到的輸出電壓 與給定的電壓參考值Udc比較，然后經(jīng)過PI控制器得到控制電壓U，控制電壓U經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生Boost升壓斬波電路中功率開關(guān)P的驅(qū)動信號。[0039] 如圖3所示，均流控制DC/DC變流器中Buck電路模塊的輸出電流控制方法，具體為：[0040] 將實時檢測到的負載總電流 根據(jù)Buck電路模塊并聯(lián)數(shù)量n進行均分計算，然后將均分計算結(jié)果作為每個Buck電路模塊的電流參考值 再將實時檢測到的各Buck電路模塊輸出電流Ii(i＝1,…n)與電流參考值 比較，電流比較誤差經(jīng)過PI控制器得到電流控制量i’i，最后電流控制量i’i經(jīng)PWM調(diào)制器產(chǎn)生各Buck電路模塊中功率開關(guān)i的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號的占空比由PI控制器實時調(diào)節(jié)，則每個Buck電路模塊的輸出電壓可以由PI控制器實現(xiàn)精確控制，當每個Buck電路模塊的輸出電流與電流參考值 保持一致時，DC/DC變流器的總輸出電流即可達到控制要求，實現(xiàn)模塊化大電流控制。[0041] 以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。