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光伏充电系统及用于光伏充电系统的充电控制方法
1. 痛点问题
随着能源危机和节能减排的驱使，大力发展电动汽车成为缓解能源危机和环境污染的有效途径，汽车燃油是石油消耗的主体。汽车尾气占全世界总二氧化碳排放量的10%至15%。电动汽车可以减小二氧化碳的排放量，改善大气环境。以光伏电池作为新能源输入的电动汽车充放电站也将具有更大的优势。推动光伏供电的电动汽车充放电站的建设，不仅发展了电动汽车行业，也推动了光伏产业及新能源的发展，同时对于节能减排，改善环境具有双重推动作用。
现有的光伏电动汽车充电站仍以交流母线或直流母线进行光伏电池、电动汽车蓄电池和电网之间的能量变换。现有的能量变换需要通过多级电力电子变换器实现，即需要多级直流-直流变换器，直流交流变换器等，这使得能量变换的效率很低。多级电力电子变换的现有方案效率低，成本高，无法对产业瓶颈形成有效突破。
2. 解决方案
本项目提出了一种高效的新型光伏充电系统，和用于此系统的充电控制方法。
新型光伏充电系统包括：一个或多个高频逆变器，与一个或多个光伏电池组件一一对应连接，以及多端口变换器。高频交流逆变器之间通过高频交流母线连接。多端口变换器包括分别与高频交流母线和直流母线连接的两个端口以及与蓄电池连接的一个端口。多端口变换器用于实现高频交流母线、直流母线与蓄电池之间的能量变换。
用于光伏充电系统的充电控制方法包括：对于一个或多个光伏电池组件中的每一个，采集该光伏电池组件的输出电流和输出电压，对该光伏电池组件进行最大功率跟踪，并输出电压给定值。将电压给定值与该光伏电池组件的输出电压进行比较，并输出光伏电池比较结果；根据比较结果控制与该光伏电池组件相对应的高频逆变器中的开关管的驱动信号相对于多端口变换器中开关管的驱动信号的移相角；将多端口变换器输入蓄电池的输入电流与蓄电池的充电电流曲线进行比较，并输出蓄电池的比较结果，根据此结果利用脉宽调制方式控制多端口变换器中的开关管驱动信号。
合作需求
与新能源乘用车/商用车整车厂、房地产企业，充电运营商等企业合作，开展知识成果落地和工程化的工作。
清华大学
2022-02-23
基于光伏发电的新型电动汽车充电站
汽车充电站作为电动汽车的能源补给站，是新能源汽车得以广泛推广的强有力保障。结合现有电网供电的光伏汽车充电站不但克服了单纯利用现有电网供电的弊端，而且利用储量丰富、价格免费、清洁、可再生的太阳能资源发电，将对节约不可再生能源，保障国家能源安全，改善环境污染问题做出重要贡献。 东北大学建设的基于光伏发电的新型电动汽车充电站,主要有分布式光伏发电装置、分布式储能设备，综合优化监控系统和智能充电桩构成，通过智能接入式能量整定装置，能量监控核和开放式通信结构协议，结合智能的能量分配和管理、综合优化与控制决策支持系统技术，实现能量和信息的安全可靠、高效经济和智能接入式的分配和控制，同时可实现充电负载的快、慢速可调节充电，相关技术成果达到国内领先水平。 本项目所研制的充电桩可实现负载的快速充电，其主要由电源模块、充电机和充电机监控系统组成，其主要特点是： 1)实现了模块化、大功率电动汽车充电模块在电动汽车快速充电中的应用。该充电模块主要具有如下优点：a.采用APFC功率因数校正技术，对电网污染小；b.采用自主均流技术，可实现多台电源冗余并联，扩大输出功率；c.自带风机，强制风冷。具有过温关机功能以及电池防反接功能。 2)充电机模块实现APFC校正功能。由于输入端有整流元件和滤波电容，单相AC/DC开关电源及大部分整流电源供电的电子设备，其电网侧功率因数仅为0. 65左右。采用有源功率校正技术后可提高到0. 95~0. 99，既治理了电网的谐波污染，又提高了开关电源的整体效率。3)电动汽车充电桩设计方案采用ARM核心结构，实现了视频自动监控功能。
东北大学
2021-04-11
一种基于光伏储能的智能公路无线充电系统
本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种基于光伏储能的智能公路无线充电系统，包括内 置无线充电接收端的电动汽车；还包括无线充电发射端，所述无线充电发射端包括自上而下依次排列的 钢化玻璃层、LED 发光层、太阳能光电层、无线充电层和地基层；所述 LED 发光层、太阳能光电层和 无线充电层之间电连接；所述无线充电发射端与所述无线充电接收端通过磁共振耦合传输电能；所述无 线充电发射端安装于公路路基。该无线充电系统占用地面空间少，维护成本低，能够在
武汉大学
2021-04-14
光伏优化器
组件级 MPPT，智能监控 PV 信息，高频电气隔离， 安全可靠，峰值效率大于 99.5%，优化器功率等级 300W。
扬州大学
2021-04-14
智能云光伏
“智能云光伏”是机器人技术、物联网技术、大数据技术和云计算技术在太阳能光伏发电生产中的综合运用，目标是将光伏电站的PR值提高15%以上，以提高光伏电站生产效率。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
1、 研发背景
太阳能是绿色环保的可再生能源，太阳能光伏发电产业蓬勃发展，中国光伏装机量已经达到了近70GWp，预计2020年，全球装机量达到540GWp。传统的人工光伏电站运维方式已经不能满足产业的发展需要，为了提高电站的生产水平，降低运维成本，必须实施智能化、无人化的光伏电站维护技术。
2、 技术说明
“智能云光伏”是机器人技术、物联网技术、大数据技术和云计算技术在太阳能光伏发电生产中的综合运用，目标是将光伏电站的PR值提高15%以上，以提高光伏电站生产效率。
采用智能电站运维机器人完成对太阳电池组件表面的清洁和缺陷检查，相比人工方式，可提高清洁水平，极大程度的减少水资源的使用，且降低30%左右的成本；
采用组件级别的电站运行数据的采集和分析系统，分析电站的运行性能瓶颈、预警潜在故障，提高电站的可靠性；
借助于智能云光伏技术，可极大的降低分布式光伏电站的运维成本。
3、 合作意向
太阳电池组件厂智能组件
大型光伏电站的运维与性能评估
分布式光伏电站的集中管理和低成本化
国家光伏扶贫工程
南开大学
2022-08-11
光伏水泵系统
成果简介本系统可以将太阳能电池组件接收到的太阳辐照能量逆变成标准的正弦交流电来驱动三相异步电机带动水泵实现扬水功能。 本系统具有最大功率点跟踪功能以及完善的保护功能。 此外， 还可以实现日出而作日落而歇的无人值守功能。成熟程度和所需建设条件样机基本完善， 初步具备了相关的功能， 后续需要一定的资金购买设备以便推出产品。技术指标基本符合国家标准。市场分析和应用前景本系统属于新能源发电范畴， 从国家的中长期
安徽工业大学
2021-04-14
光伏并网逆变器
Ø 光伏并网逆变系统可将光伏发电系统输出的电能转换为电网可接收的电能。本项目所开发的光伏并网逆变系统具有最大功率点跟踪功能和反孤岛能力。网侧采用VSI结构逆变器，通过网侧电抗器直接并网。这种并网结构确保了并网的灵活性和可靠性。利用升压变换器对光伏电池进行控制，实现最大功率点追踪。系统的效率在满功率20kW时达到了96.5%。
北京理工大学
2021-04-14
光伏电站模拟仪
本发明公开了一种智能光伏电站模拟仪的汇流箱电路.本发明包括控制电路,供电电路,接口电路,通信电路和外围电路.本发明可以用于光伏发电系统与阵列板,采集板的通信,使得主控板可以控制采集板及阵列板.本发明可以实现8块太阳能电池板的电压以及电流汇总输出.
杭州电子科技大学
2021-05-06
新型光伏农业系统
光伏农业行业面临光伏发电和植物生长“争光”的矛盾，本项目利用低成本的聚合物多层膜将农作物光合作用所需要主要光谱成分滤出来，其余大部分太阳光都反射， 这样在投射到农地表面的太阳光就大幅减少，水蒸发也会大幅减少，同时采用现代太阳能聚光光伏技术将 80%以上太 阳光收集起来用于发电，实现“种地”+“发电”两不误。 可提高农户收入，并从源头上帮助实现中国大片干旱缺水农地水蒸发与降水量的平衡。
中国科学技术大学
2021-04-14
光伏并网逆变器（产品）
成果简介：光伏并网逆变系统可将光伏发电系统输出的电能转换为电网可接收的电能。本项目所开发的光伏并网逆变系统具有最大功率点跟踪功能和反 孤岛能力。网侧采用 VSI 结构逆变器，通过网侧电抗器直接并网。这种并网 结构确保了并网的灵活性和可靠性。利用升压变换器对光伏电池进行控制， 实现最大功率点追踪。系统的效率在满功率 20kW时达到了 96.5%。 项目来源：自行开发 技术领域：新能源 应用
北京理工大学
2021-04-14