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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
光伏组件生产仿真实训
光伏组件生产仿真实训让学员以车间技术人员的身份参与晶硅光伏组件的生产工作。学员按标准生产流程操作车间生产设备、检测生产样品以及了解生产车间的运作与问题返工流程。
一.1.1. 场景设计
场景由组件生产车间、材料准备区、固化房、分选检测区组成。场景素材从多个真实工厂采集而来，高保真还原车间设备与生产流程
场景模型主要包括：流水线传送带、全自动玻璃吸附机、EVA自动铺设机、串焊机、排列机、自动缓存机、EVA/TPT裁剪铺设机、EL检测仪、层压机、全自动修边机、翻转检查机、全自动装框机、灌胶机、全自动固化房、绝缘检测仪、组件IV分选检测仪、电烙铁。材料模型包括：钢化玻璃、EVA、TPT、焊带、156多晶太阳电池片、铝合金边框、玻璃胶、接线盒、助焊剂、MC4接头等...
一.1.2. 互动设计
第一人称视角控制主角场景漫游，学员可以在三维空间中自由活动和观察场景中的物体。
主角走到生产线相关岗位内，出现信息提示，点击弹出全息UI，动态图文与人工智能语音相结合提示关键知识点
与车间工程师对话了解生产相关知识
学员可操作车间里的检测设备，发现问题并进行问题组件返工。
广东顺德宙思信息科技有限公司
2025-06-02
光伏组件质量检测仿真实训
光伏组件质量检测仿真实训让学员在虚拟场景中学习根据IEC61215标准使用各种检测设备对组件进行质量检测，从而了解组件的关键技术参数以及发现组件典型缺陷。
一.1.1. 场景设计
根据IEC61215检测标准要求设计18个检测场景，包括：
1 组件外观检测实验室
2 最大功率检测实验室
3 绝缘检测实验室
4 温度系统检测实验室
5 标称工作温度检测实验室
6 STC和NOCT下的性能检测实验室
7 低辐照度下的性能检测实验室
8 室外曝晒试验场
9 热斑耐久试验室
10 紫外线试验室
11 热循环实验室
12 湿冻试验室
13 湿热试验室
14 牵引力实验室
15 湿漏电实验室
16 机械载荷实验室
17 冰雹撞击实验室
18 旁路二级管试验室
场景模型主要包括：实验室建筑场景、外观检测台、156多晶光伏组件、组件箱、工作台、电脑、组件支架、IV检测仪、EL检测仪、高低温湿热交变试验箱、湿漏电流测试仪及喷淋试验箱、盐雾腐蚀仪、紫外老化试验箱、机械载荷试验机、旁路二极管热性能试验仪、落球冲击测试装置、环境检测仪、室外环境监测仪、直流电源、万用表、光度计、数码相机等...
广东顺德宙思信息科技有限公司
2025-06-02
分布式小型光伏电站系统设计仿真实训
本仿真实训要求学员根据常见60KW以下小型分布式光伏电站项目需求书要求，到现场进行测量、采集项目所需数据，然后回到办公室使用设计软件进行项目设计，并且做出系统分析结果、施工图以及施工材料清单。
1.1. 场景设计
虚拟场景包括办公设计场景，楼顶建筑场景；
场景模型主要包括：办公室建筑模型、办公家具、办公设备、长度测量工具、方向测量工具、楼顶建筑模型等
设计软件模拟包括：阴影阵列分析软件、CAD制图软件、倾角分析软件、系统分析模拟软件
1.2. 互动设计
在办公室里使用电脑了解项目需求书，根据提供的信息收集项目所在位置的地理与环境信息
到现场使用长度与方向测量工具测量设计所需数据
回办公室使用各种专业设计软件对该项目进行系统设计。
广东顺德宙思信息科技有限公司
2025-06-02
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
分布式小型光伏电站系统施工建设仿真实训
分布式小型光伏电站系统施工建设仿真实训让学员以现场施工工程师的身份根据提供的项目说明书、施工图纸和材料到现场进行小型电站的模拟施工，提高学员的实践能力和动手能力。
1.1. 场景设计
虚拟场景主要由厂户楼顶施工场景组成；
场景模型主要包括：厂户建筑模型、支架基础桩、支架前后立柱、横梁、侧梁、接地扁钢、晶硅光伏组件、边压块、中间压块、接线盒、连接线、直流汇流箱、进线、出线、熔断器盒、断路器、避雷器、逆变器、PVC保护线管、五金螺丝螺母、安全帽、施工工具等
1.2. 互动设计
在施工场景看懂图纸，检查施工物料
根据提示到指定位置使用工具把支架、光伏组件、汇流箱、逆变器一一安装起来
进行组件阵列间串联和并联接线
进行防雷焊接
施工完成后进行投切并网操作
场景植入VR太阳模块，精准计算该项目所在位置的太阳位置，太阳高度角和方位角，在虚拟场景中全时仿真太阳产生的阴影。
广东顺德宙思信息科技有限公司
2025-06-02
光伏领域
晶盛机电以技术创新作为持续发展的动力源泉。相继开发出具有完全自主知识产权的全自动单晶生长炉、多晶铸锭炉、区熔硅单晶炉、蓝宝石炉等晶体生长设备，同时开发并销售晶体加工、光伏电池和组件等装备，致力于打造光伏产业链装备技术和规模双领先的装备龙头企业；在半导体产业实现8-12英寸大硅片制造用晶体生长及加工装备的国产化，并取得半导体材料装备的领先地位；成功掌握国际领先的450kg级超大尺寸泡生法蓝宝石晶体生长技术，蓝宝石材料业务具备较强的成本竞争力并逐步形成规模优势；在工业4.0方向，公司为半导体产业、光伏产业和LED产业提供智能化工厂解决方案，满足了客户对“机器换人+智能制造”的生产模式需求。
浙江晶盛机电股份有限公司
2021-02-01
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