CN116885802B - 一种双向逆变器充电功率协调控制方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双向逆变器充电功率协调控制方法、系统及存储介质，方法包括：定时获取市电信号以及市电所提供的最大功率，判断市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据启动信号接通市电开关和负载开关；获取双向逆变器中蓄电池的SOC值，以及双向逆变器连接的负载需要的负载功率；判断负载功率是否大于最大功率，若大于，判断SOC值是否超过预设的放电标准值，若超过，获取蓄电池可提供的蓄电池功率，断蓄电池功率与最大功率之和是否不小于负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据第一工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使蓄电池和市电同时向负载供电。本申请可提高双向逆变器整体性能的稳定性。

Description

一种双向逆变器充电功率协调控制方法、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及逆变器技术领域，特别涉及一种双向逆变器充电功率协调控制方法、系统及存储介质。

背景技术

双向逆变器是一种电力电子器件，通常用于直流电源与交流电网之间的能量转换。它可以将直流电源转换为交流电，并且可以将交流电转换为直流电源。该双向逆变器因为可以实现能量的双向流动，广泛应用在新能源储能系统、智能微网系统、新能源充电站、新能源动力系统中。

目前，在使用双向逆变器时一般只考虑双向逆变器工作时的总功率，这样容易出现虽然总功率没有过负荷运行，但是该双向逆变器某一方向上的功率出现过负荷现象，导致双向逆变器整体性能不稳定。

发明内容

为了提高双向逆变器整体性能的稳定性，本申请实施例提供了一种双向逆变器充电功率协调控制方法、系统及存储介质。

第一方面，本实施例提供了一种双向逆变器充电功率协调控制方法，所述方法包括：

定时获取市电信号以及市电所能提供的最大功率，判断所述市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据所述启动信号接通所述双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关；

获取所述双向逆变器中蓄电池的SOC值，以及所述双向逆变器所连接的负载需要的负载功率；

判断所述负载功率是否大于最大功率，若大于，判断所述SOC值是否超过预设的放电标准值，若超过，获取所述蓄电池可提供的蓄电池功率，判断所述蓄电池功率与所述最大功率之和是否不小于所述负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据所述第一工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

在其中的一些实施例中，使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电包括：

获取所述负载功率与所述最大功率之间的功率差，所述蓄电池以所述功率差向所述负载供电，所述市电以所述最大功率向所述负载供电。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

若所述SOC值不超过预设的放电标准值，定时获取蓄电池的SOC值，判断所述蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据所述第二工作信号在所述市电开关和所述负载开关同时接通的状态下切断所述负载开关，并使市电以所述SOC值所对应的充电功率向所述蓄电池供电；

若达到，则生成第三工作信号，根据所述第三工作信号在基于所述第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通所述负载信号，以停止市电向所述蓄电池供电，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

若所述负载功率不大于市电所能提供的最大功率，判断所述SOC值是否超过预设的充电标准值，若超过预设的充电标准值，生成第四工作信号，根据所述第四工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使得所述市电直接以所述负载功率向所述负载供电；

若没有超过预设的充电标准值，生成第五工作信号，根据所述第五工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使市电以所述负载功率向所述负载供电，基于所述功率差向所述蓄电池供电。

在其中的一些实施例中，基于所述功率差向所述蓄电池供电包括：

获取所述SOC值所对应的充电功率，判断所述功率差是否小于所述充电功率，若小于，以所述功率差向所述蓄电池供电；

若不小于，定时获取蓄电池的SOC值，根据所述SOC值获得所述SOC值对应的充电功率，以所述充电功率向所述蓄电池供电。

在其中的一些实施例中，所述市电信号包括市电频率和市电电压，判断所述市电信号是否属于正常信号包括：

判断所述市电频率是否在预设的参考市电频率范围内，若在，则生成表征市电频率属于正常状态的市电频率正常信号；

若不在，则生成表征市电频率不属于正常状态的市电频率失效信号；

判断所述市电电压是否在预设的参考市电电压范围内，若在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压属于正常状态的市电电压正常信号；

若不在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压不属于正常状态的市电电压失效信号；

判断所述市电频率是否属于所述市电频率正常信号且所述市电电压也属于所述市电电压正常信号，若是，则所述市电信号属于正常信号；

若否，则所述市电信号不属于正常信号。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

记录每次判断所述市电是否属于正常信号的判断结果，其中，所述判断结果包括正常信号和异常信号；

若最近一次接收到的市电信号属于异常信号，生成关闭信号，以根据所述关闭信号切断所述市电开关和所述负载开关；

并获取最近若干个已得到的判断结果中异常信号所占的比值，判断所述比值是否超过预设比值，若超过预设比值，则生成报警信号；

若没有超过预设比值，则继续等待下一次获取所述比值。

第二方面，本实施例提供了一种双向逆变器充电功率协调控制系统，所述系统包括：信号获取模块、市电功率检测模块、控制模块、电量获取模块、负载功率检测模块和蓄电池功率检测模块；其中，

所述信号获取模块用于定时获取市电信号；

所述市电功率检测模块用于获取市电所能提供的最大功率；

所述控制模块用于判断所述市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据所述启动信号接通所述双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关；

所述电量获取模块用于获取所述双向逆变器中蓄电池的SOC值；

所述负载功率检测模块还用于获取所述双向逆变器所连接的负载需要的负载功率；

所述控制模块还用于判断所述负载功率是否大于最大功率，若大于，判断所述SOC值是否超过预设的放电标准值；

所述蓄电池功率检测模块用于若所述SOC值超过预设的放电标准值，获取所述蓄电池可提供的蓄电池功率；

所述控制模块还用于判断所述蓄电池功率与所述最大功率之和是否不小于所述负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据所述第一工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

在其中的一些实施例中，所述电量获取模块还用于若所述SOC值不超过预设的放电标准值，定时获取蓄电池的SOC值；

所述控制模块还用于若所述SOC值不超过预设的放电标准值，判断所述蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据所述第二工作信号在所述市电开关和所述负载开关同时接通的状态下切断所述负载开关，并使市电以所述SOC值所对应的充电功率向所述蓄电池供电；

所述控制模块还用于若达到，则生成第三工作信号，根据所述第三工作信号在基于所述第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通所述负载信号，以停止市电向所述蓄电池供电，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

第三方面，本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有能在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的一种双向逆变器充电功率协调控制方法。

通过采用上述方法，本申请首先将市电接入到双向逆变器的市电端获取到市电信号，也获取市电所提供的最大功率，控制模块判断该市电是否在正常范围内，只有在正常范围内的情况下，才通过隔离驱动器1和隔离驱动器2来接通市电开关RLY1和负载开关RLY2，进入充电准备阶段。然后获取双向逆变器中蓄电池的SOC值，以及双向逆变器所连接的负载需要的负载功率，判断负载功率是否大于最大功率，然后判断负载功率与市电所能提供的最大功率在数值上的大小比较，根据判断的结果来进行下一步蓄电池SOC值与预设的放电标准值或者与预设的充电标准值在数值上的大小比较，在负载功率大于最大功率、SOC值超过预设的放电标准值，且蓄电池功率与最大功率之和是否不小于负载功率的情况下，才第一工作信号，根据第一工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使蓄电池和市电同时向负载供电。这样使得逆变器可以为负载功率大于市电所能提供的最大功率的负载供电，解决为超功率的负载供电问题，降低双向逆变器任意一方向上的功率出现过负荷现象，提高双向逆变器整体性能的稳定性。

附图说明

图1是本实施例提供的一种双向逆变器的内部工作原理框图。

图2本实施例提供的一种双向逆变器充电功率协调控制方法框图。

图3是本申请提供的判断市电信号是否属于正常信号框图。

图4是本申请提供的SOC值不超过预设的放电标准值流程框图。

图5是本申请提供的负载功率不大于最大功率的流程框图。

图6是本申请提供的双向逆变器充电功率协调控制方法的流程图。

图7是本申请提供的一种双向逆变器充电功率协调控制系统框架图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。然而，本领域的普通技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。对于本领域的普通技术人员来说，显然可以对本申请所公开的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与本申请所要求保护的范围一致的最广泛范围。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

本申请采用市电最大功率Pgrid端所对应的最大功率Pgrid、负载端所对应的负载功率Pload以及蓄电池端所对应的蓄电池功率Pbat这三者相结合进行双向逆变器充电功率的协调控制工作。图1是本实施例提供的一种双向逆变器的内部工作原理框图。如图1所示，双向逆变器具有双向逆变器与市电端之间的市电开关RLY1，以及双向逆变器与负载端之间的负载开关RLY2这两路开关。IN_L和IN_N为市电连接端，OUT_L和OUT_N为负载连接端。Isen1为测量市电端的电流值，Isen2为测量负载端的电流值，Isen3为测量蓄电池端的电流值，Vsen1为市电连接端IN_L和IN_N之间的电压值，同时也是负载连接端OUT_L和OUT_N之间的电压值，Vsen2为蓄电池端的电压值。市电功率检测模块一端用来接收Isen1和Vsen1，从而通过内部计算来得到市电端所能提供的最大功率，另一端与控制模块连接来将得到的最大功率Pgrid发送给控制模块。负载功率检测模块一端用来接收Isen2和Vsen1，从而通过内部计算来得到负载端需要的负载功率Pload。蓄电池功率Pbat检测模块一端用来接收Isen3和Vsen2，从而通过内部计算来得到蓄电池端可提供的蓄电池功率Pbat，另一端与控制模块连接来将得到的蓄电池功率Pbat发送给控制模块。

控制模块在接收到市电功率、最大功率Pgrid以及蓄电池功率Pbat后，根据自身存储的控制算法来生成相应的信号，以控制对应的驱动器工作模式，从而进行充电功率的协调控制工作。其中，双向逆变器中还设有RS485通讯模块，该RS485通讯模块一端与蓄电池连接来获取蓄电池的SOC值，另一端与控制模块连接来将获取到的SOC值发送给控制模块。另外，双向逆变器中还包括双向DC-DC单元以及DC-AC和无桥PFC单元。市电可直接由控制模块控制双向DC-DC单元以及DC-AC和无桥PFC单元都处于不工作状态，使得市电向负载供电。可以由控制模块控制负载开关RLY2断开，以及控制双向DC-DC单元中只有从市电向蓄电池方向侧的DC-DC功能工作，以及DC-AC和无桥PFC单元中只有无桥PFC功能工作，使得市电向蓄电池供电，而蓄电池无法向负载供电。可以由控制模块控制双向DC-DC单元中只有从蓄电池向负载方向侧的DC-DC功能工作，以及DC-AC和无桥PFC单元中只有DC-AC功能工作，使得蓄电池向负载供电，而蓄电池无法向负载供电。也可以由控制模块控制控制双向DC-DC单元中只有从市电向蓄电池方向侧的DC-DC功能工作，以及DC-AC和无桥PFC单元中只有无桥PFC功能工作，使得市电一边向蓄电池供电，另一边向负载供电。即通过使控制模块根据检测得到的信息来控制市电开关RLY1和负载开关RLY2的接通和切断状态、控制双向DC-DC单元以及DC-AC和无桥PFC单元是否处于工作状态，以及处于工作状态时所对应的功能来进行双向逆变器充电功率协调控制工作。

图2本实施例提供的一种双向逆变器充电功率协调控制方法框图。如图2所示，一种双向逆变器充电功率协调控制方法包括以下步骤：

步骤S100，定时获取市电信号以及市电所能提供的最大功率Pgrid，判断市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据启动信号接通双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关。

市电功率检测模块、负载功率检测模块和蓄电池功率Pbat检测模块都通过连接有额外的电源，以使得市电功率检测模块、负载功率检测模块和蓄电池功率Pbat检测模块时刻都处于待工作状态，这样即使市电开关处于切断状态，市电功率检测模块也可以根据其内部设定的获取频率来定时接收Isen1和Vsen1，通过内部计算来得到市电端所能提供的最大功率Pgrid。另外，上述市电信号包括市电频率和市电电压，通过上述市电功率检测模块可以获得市电电压，可通过使用示波器或者频谱分析仪等设备来定时获得市电的市电频率，获取相邻两次市电频率的时间与获取相邻两次市电电压的时间相同。

上述正常信号是指市电的市电电压和市电频率都属于落入市电所允许范围内的市电信号。图3是本申请提供的判断市电信号是否属于正常信号框图。如图3所示，判断市电信号是否属于正常信号包括以下步骤：

步骤S101，判断市电频率是否在预设的参考市电频率范围内，若在，则生成表征市电频率属于正常状态的市电频率正常信号。

步骤S102，若不在，则生成表征市电频率不属于正常状态的市电频率失效信号。

步骤S103，判断市电电压是否在预设的参考市电电压范围内，若在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压属于正常状态的市电电压正常信号。

步骤S104，若不在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压不属于正常状态的市电电压失效信号。

步骤S105，判断市电频率是否属于市电频率正常信号且市电电压也属于市电电压正常信号，若是，则市电信号属于正常信号。

步骤S106，否则，市电信号不属于正常信号。

市电都对应有一个参考市电频率范围和参考市电电压范围。参考市电频率范围表征市电为其它设备供电时能够使该设备正常工作所允许在频率这个特征上存在的波动范围，参考市电电压范围表征市电为其它设备供电时能够使该设备正常工作所允许在电压这个特征上存在的波动范围。在220V单相供电情况下，本申请默认为参考市电频率范围为48Hz到52Hz，参考市电电压范围为198V到236V。在对市电的频率和电压没有较高要求的情况下，参考市电电压范围可以是198V到242V。参考市电频率范围和参考市电电压范围可根据实际情况进行相应的调整，这里不对参考市电频率范围和参考市电电压范围的具体数值做进一步限定。

可以通过求取差值的方法来判断市电频率是否在预设的参考市电频率范围内，即将市电频率减去参考市电频率范围中的最小值以得到第一频率差值，且将参考市电频率范围中的最大值减去市电频率以得到第二频率差值。若第一频率差值和第二频率差值都不小于零，则表明市电频率在预设的参考市电频率范围内，市电频率属于正常状态的市电频率，控制模块会生成市电频率正常信号。若第一频率差值和第二频率差值中至少存在一个小于零，则表明市电频率不在预设的参考市电频率范围内，市电频率不是属于正常状态的市电频率，控制模块会生成市电频率失效信号。

也可以通过求取平均值的方法来判断市电频率是否在预设的参考市电频率范围内，即首先求取市电频率和参考市电频率范围中最小值这两者之间的第一平均值，以及求取市电频率和参考市电频率范围中最大值这两者之间的第二平均值。然后将第一平均值和参考市电频率范围中最小值进行比较，第二平均值和参考市电频率范围中最大值进行比较，若第一平均值不小于参考市电频率范围中最小值，且第二平均值不大于参考市电频率范围中最大值，则表明市电频率在预设的参考市电频率范围内，市电频率属于正常状态的市电频率，控制模块会生成市电频率正常信号。否则，则表明市电频率不在预设的参考市电频率范围内，市电频率不是属于正常状态的市电频率，控制模块会生成市电频率失效信号。同理，通过求取差值的方法或者求取平均值的方法来判断市电电压是否在预设的参考市电电压范围内，这里就不再赘述。

控制模块针对同一个市电信号既生成市电频率正常信号又生成市电电压正常信号，则表明该市电信号属于正常信号。若针对同一个市电信号生成只有一个市电频率正常信号、只有一个市电电压正常信号或者既没有市电频率正常信号又没有市电电压正常信号，则表明该市电信号不属于正常信号，即异常信号。其中，判断市电是否属于正常信号的判断结果有正常信号和异常信号这两种。

控制模块每次记录判断市电是否属于正常信号的判断结果，若最近一次接收到的市电信号属于异常信号，生成关闭信号，以根据关闭信号切断市电开关和负载开关；并虎丘最近若干个已得到的判断结果中异常信号所占的比值，判断比值是否超过预设比值，若超过预设比值，生成报警信号；若没有超过预设比值，则继续等待下一次获取比值。

控制模块内设存储单元，该存储单元记录控制模块对接收到的每一个市电信号所做出的判断结果，若最近一次接收到的市电信号为异常信号，则表明当前时刻的市电不稳定，从考虑保护双向逆变器中元器件，以及与双向逆变器所连接负载的角度出发，都不使用当前时刻的市电为其供电，即控制模块生成关闭信号，以根据关闭信号通过隔离驱动器1和隔离驱动器2切断市电开关和负载开关。

另外，控制模块中还设有计算单元，该计算单元通过将最近若干个判断结果中属于异常信号的数量除以这若干个判断结果的总数量，来得到这若干个判断结果中异常信号所占的比值。这若干个表示的数量可根据实际情况确定，这里不对若干个表示的数量做进一步限定。上述预设比值用于区分最近时段市电属于异常信号的频率是否较高，该预设比值可根据评判异常信号频率属于较高的标准进行确定，该预设比值可以为(0,1]中的任意一个数，本实施例优先将预设比值设为0.2。若上述得到的比值超过预设比值，表明最近时段市电属于异常信号的频率较高，控制模块生成报警信号，以提醒工作人员应该对市电做出相应的调整，减少连接到市电开关处的市电信号属于异常信号的概率。若上述得到的比值没有超过预设比值，表明最近时段市电属于异常信号的频率不高，可以先不做调整，继续等待下一次获取比值。

若最近一次接收到的市电信号属于正常信号，控制模块生成启动信号，以根据该启动信号通过隔离驱动器1和隔离驱动器2接通市电开关和负载开关，为后续市电给蓄电池或者负载供电做准备。

步骤S200，获取双向逆变器中蓄电池的SOC值，以及双向逆变器所连接的负载需要的负载功率Pload。

待接通市电开关和负载开关后，隔离驱动器1和隔离驱动器2向控制模块反馈一个双接通信号，一方面使控制模块根据该双接通信号向RS485通讯模块发送一个工作信号，以使该RS485通讯模块获取蓄电池的SOC值，并将获取到的SOC值发送给控制模块，这样控制模块获取到双向逆变器中蓄电池的SOC值。另一方面使控制模块控制负载功率检测模块获取Isen2和Vsen1值，并通过将Isen2和Vsen1进行相乘以得到双向逆变器所连接的负载需要的负载功率Pload，待负载功率检测模块计算得到负载功率Pload后，将该负载功率Pload发送给控制模块，以使得控制模块获取到双向逆变器所连接的负载需要的负载功率Pload。

步骤S300，判断负载功率Pload是否大于最大功率Pgrid，若大于，判断SOC值是否超过预设的放电标准值，若超过，获取蓄电池可提供的蓄电池功率Pbat，判断蓄电池功率Pbat与最大功率Pgrid之和是否不小于负载功率Pload，若不小于，生成第一工作信号，根据第一工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使蓄电池和市电同时向负载供电。

将负载功率Pload减去最大功率Pgrid以得到两者之间的功率差，若该功率差大于零，则负载功率Pload大于最大功率Pgrid。若该功率差不大于零，则负载功率Pload不大于最大功率Pgrid。在负载功率Pload大于最大功率Pgrid情况下，若想要给负载供电，无法仅通过使用市电来完成给负载供电的目的，此时需要进一步判断SOC值是否能够作为另一个电源，一同与市电作为电源来给负载供电。蓄电池设有一个放电标准值和充电标准值，放电标准值用于区分蓄电池是否处于可以作为电源为负载供电的状态，充电标准值用于区分蓄电池是否处于需要被充电的状态，放电标准值不大于充电标准值，放电标准值和充电标准值具体的数值可根据实际情况确定，本实施例不对放电标准值和充电标准值具体的数值做进一步限定。

将上述步骤S200得到的SOC值与预设的放电标准值进行大小比较，若SOC值超过预设的放电标准值，表明蓄电池可以作为电源为负载供电，此时蓄电池可提供的蓄电池功率Pbat与市电能够提供的最大功率PgridPgrid之和，就是能够为负载提供的终级功率。控制模块在确定负载功率Pload大于最大功率Pgrid且SOC值超过预设的放电标准值的情况下，向蓄电池功率Pbat检测模块发送一个工作信号，使得蓄电池功率Pbat检测模块获取Isen3和Vsen2值，并通过将Isen3和Vsen2进行相乘以得到蓄电池可提供的蓄电池功率Pbat，待蓄电池功率检测模块计算得到蓄电池功率后，将该蓄电池功率发送给控制模块，以使得控制模块获取到蓄电池可提供的蓄电池功率。

待判断出蓄电池功率Pbat与最大功率之和的终级功率满足不小于负载功率Pload这个条件，表明蓄电池和市电若同时为负载供电能够满足负载所需要的负载功率Pload，此时控制模块生成第一工作信号，一方面根据该第一工作信号通过隔离驱动器1和隔离驱动器2接通市电开关和负载开关，另一方面通过隔离驱动器3使得双向DC-DC单元中只有从蓄电池向负载方向侧的DC-DC功能工作，通过隔离驱动器4使得DC-AC和无桥PFC单元中只有DC-AC功能工作，通过采用上述这种工作方式使蓄电池和市电同时向负载供电。这样使得逆变器可以为负载功率Pload大于市电所能提供的最大功率的负载供电，解决为超功率的负载供电问题，降低双向逆变器任意一方向上的功率出现过负荷现象，提高双向逆变器整体性能的稳定性。

其中，使蓄电池和市电同时向负载供电包括：获取负载功率Pload与最大功率之间的功率差，蓄电池以功率差向负载供电，市电以最大功率向负载供电。由于蓄电池在向负载供电过程中需要先后经过双向DC-DC单元、DC-AC和无桥PFC单元来将蓄电池输出的直流电转换为负载所需要的交流电，在能量转换过程中产生热量，无法实现百分百转换，存在能量损失。因此，在需要使用蓄电池和市电同时为负载供电时，市电优先采用最大功率为负载供电，市电无法为负载提供的功率差才由蓄电池提供，最大情况下降低蓄电池为负载提供的功率，从而降低能量的损耗。

待判断出蓄电池功率与最大功率之和的终级功率不满足不小于负载功率Pload这个条件，即终级功率小于负载功率Pload这个条件，即使蓄电池和市电同时为负载供电也无法达到负载功率Pload，此时蓄电池和市电都不会为负载供电。另外，控制模块还进一步判断上述步骤S200中获取到的SOC值是否小于预设的充电标准值，若SOC值不小于预设的充电标准值，表明该蓄电池没有处于需要被充电的状态，此时控制模块向隔离驱动模块1、隔离驱动模块2、隔离驱动模块3和隔离驱动模块4同时发送关闭信号，以切断负载开关和市电开关、双向DC-DC单元中每个功能都不工作、以及DC-AC和无桥PFC单元中每个功能都不工作。若SOC值小于预设的充电标准值，表明该蓄电池处于需要被充电的状态，此时控制模块向隔离驱动模块1发送工作信号以接通市电开关，向隔离驱动模块2发送关闭信号以切断负载开关，向隔离驱动模块3发送使双向DC-DC单元中只有从市电向蓄电池方向侧的DC-DC功能工作的信号，以及向隔离驱动模块4发送使DC-AC和无桥PFC单元中只有无桥PFC功能工作，从而实现市电只向蓄电池供电。

图4是本申请提供的SOC值不超过预设的放电标准值流程框图。如图4所示，SOC值不超过预设的放电标准值情况下还需要执行以下步骤：

步骤S301，定时获取蓄电池的SOC值，判断蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据第二工作信号在市电开关和负载开关同时接通的状态下切断负载开关，并使市电以SOC值所对应的充电功率向蓄电池供电。

步骤S302，若达到，生成第三工作信号，根据第三工作信号在基于第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通负载信号，以停止市电向蓄电池供电，并使蓄电池和市电同时向负载供电。

控制模块在确定负载功率Pload大于最大功率且SOC值没有超过预设的放电标准情况下，向RS485通讯模块发送一个定时获取指令，以使RS485通讯模块定时获取蓄电池的SOC值，并将获取到的SOC值发送给控制模块，使得控制模块定时获取蓄电池的SOC值，每定时获取到一个SOC值后就将该SOC值与预设的充电标准值进行大小比较，若SOC值没有达到预设的充电标准值，表明蓄电池处于需要被充电的状态，控制模块生成第二工作信号，以控制隔离驱动模块1接通市电开关、隔离驱动模块2切断负载开关、隔离驱动模块3使双向DC-DC单元中只有从市电向蓄电池方向侧的DC-DC功能工作，以及隔离驱动模块4使DC-AC和无桥PFC单元中只有无桥PFC功能工作，从而实现市电只向蓄电池供电。

若在向蓄电池供电一段时间后，使得SOC值达到预设的充电标准值，表明此时蓄电池处于不需要被充电的状态，控制模块生成第三工作信号，以控制隔离驱动模块1接通市电开关、隔离驱动模块2接通负载开关，隔离驱动模块3使双向DC-DC单元中只有从蓄电池向负载方向侧的DC-DC功能工作，以及隔离驱动模块4使DC-AC和无桥PFC单元中只有DC-AC功能工作，从而实现蓄电池和市电同时向负载供电。相对于传统单一的供电模式，在判断出蓄电池功率与最大功率之和的终级功率满足不小于负载功率Pload，且SOC值没有超过预设的放电标准值的条件下，先采用市电向蓄电池供电，使得蓄电池满足能够作为电源供电的情况下，实现蓄电池和市电同时向负载供电，使得逆变器可以为负载功率Pload大于市电所能提供的最大功率的负载供电，扩展双向逆变器的工作范围。

图5是本申请提供的负载功率Pload不大于最大功率的流程框图。如图5所示，负载功率Pload不大于最大功率情况下还需要执行以下步骤：

步骤S301’，判断SOC值是否超过预设的充电标准值，若超过预设的充电标准值，生成第四工作信号，根据第四工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使得市电直接以负载功率Pload向负载供电。

步骤S302’，若没有超过预设的充电标准值，生成第五工作信号，根据第五工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使市电以负载功率Pload向负载供电，基于功率差向蓄电池供电。

控制模块在负载功率Pload不大于最大功率且SOC值超过预设的充电标准值的情况下，表明蓄电池无需供电，市电只给负载供电即可，生成第四工作信号，以控制隔离驱动模块1接通市电开关、隔离驱动模块2接通负载开关，隔离驱动模块3使双向DC-DC单元不工作，以及隔离驱动模块4使DC-AC和无桥PFC单元不工作，这样市电直接以负载功率Pload向负载供电。

控制模块在负载功率Pload不大于最大功率且SOC值不超过预设的充电标准值的情况下，表明蓄电池需要供电，市电既给负载供电，又给蓄电池供电，生成第五工作信号，以控制隔离驱动模块1接通市电开关、隔离驱动模块2接通负载开关，隔离驱动模块3使双向DC-DC单元中只有从市电向蓄电池方向侧的DC-DC功能工作，以及隔离驱动模块4使DC-AC和无桥PFC单元中只有无桥PFC功能工作，这样市电一边以负载功率Pload向负载供电，另一边基于功率差向蓄电池供电。

其中，基于功率差向蓄电池供电包括：获取SOC值所对应的充电功率，判断功率差是否小于充电功率，若小于，以功率差向蓄电池供电；若不小于，定时获取蓄电池的SOC值，根据SOC值获得SOC值对应的充电功率，以充电功率向所述蓄电池供电。不同SOC值对应不同的充电功率，SOC值与充电功率成反比。在功率差小于充电功率的情况下，市电只能以功率差向蓄电池供电。在功率差不下于充电功率的情况下，就时时根据SOC值对应的充电功率来向蓄电池供电，以实现保证蓄电池安全充电的情况下，提高充电效率。

图6是本申请提供的双向逆变器充电功率协调控制方法的流程图。如图6所示，首先将市电接入到双向逆变器的市电端，控制模块判断该市电是否在正常范围内，只有在正常范围内的情况下，才通过隔离驱动器1和隔离驱动器2来接通市电开关RLY1和负载开关RLY2，进入充电准备阶段。然后判断负载功率Pload与市电所能提供的最大功率在数值上的大小比较，根据判断的结果来进行下一步蓄电池SOC值与预设的放电标准值或者与预设的充电标准值在数值上的大小比较，从而根据这最后这两次数值上的比较划分出双向逆变器不同的工作模式，使得逆变器可以为负载功率Pload大于市电所能提供的最大功率的负载供电，解决为超功率的负载供电问题，降低双向逆变器任意一方向上的功率出现过负荷现象，提高双向逆变器整体性能的稳定性。

图7是本申请提供的一种双向逆变器充电功率协调控制系统框架图。如图7所示，一种双向逆变器充电功率协调控制系统包括：信号获取模块、市电功率检测模块、控制模块、电量获取模块、负载功率检测模块和蓄电池功率检测模块。

其中，信号获取模块用于定时获取市电信号。市电功率检测模块用于获取市电所能提供的最大功率。控制模块用于判断市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据启动信号接通双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关。电量获取模块用于获取双向逆变器中蓄电池的SOC值。负载功率检测模块还用于获取双向逆变器所连接的负载需要的负载功率Pload。控制模块还用于判断负载功率Pload是否大于最大功率，若大于，判断SOC值是否超过预设的放电标准值。蓄电池功率检测模块用于若SOC值超过预设的放电标准值，获取蓄电池可提供的蓄电池功率。控制模块还用于判断蓄电池功率与最大功率之和是否不小于负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据第一工作信号维持市电开关和负载开关的接通状态，并使蓄电池和市电同时向负载供电。

另外，电量获取模块还用于若SOC值不超过预设的放电标准值，定时获取蓄电池的SOC值。控制模块还用于若SOC值不超过预设的放电标准值，判断蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据第二工作信号在市电开关和负载开关同时接通的状态下切断负载开关，并使市电以SOC值所对应的充电功率向蓄电池供电。控制模块还用于若达到，则生成第三工作信号，根据第三工作信号在基于第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通负载信号，以停止市电向蓄电池供电，并使蓄电池和市电同时向负载供电。上述信号获取模块、市电功率检测模块、控制模块、电量获取模块、负载功率检测模块和蓄电池功率检测模块所执行的其它功能以及各个功能的技术细节均与前面描述的双向逆变器充电功率协调控制方法中对应的特征相同或相似，故在此不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述双向逆变器充电功率协调控制方法实施例中相关内容。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确地说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种双向逆变器充电功率协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

定时获取市电信号以及市电所能提供的最大功率，判断所述市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据所述启动信号接通所述双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关；

获取所述双向逆变器中蓄电池的SOC值，以及所述双向逆变器所连接的负载需要的负载功率；

判断所述负载功率是否大于最大功率，若大于，判断所述SOC值是否超过预设的放电标准值，若超过，获取所述蓄电池可提供的蓄电池功率，判断所述蓄电池功率与所述最大功率之和是否不小于所述负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据所述第一工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电；

若所述SOC值不超过预设的放电标准值，定时获取蓄电池的SOC值，判断所述蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据所述第二工作信号在所述市电开关和所述负载开关同时接通的状态下切断所述负载开关，并使市电以所述SOC值所对应的充电功率向所述蓄电池供电；

若达到，则生成第三工作信号，根据所述第三工作信号在基于所述第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通所述负载开关，以停止市电向所述蓄电池供电，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电包括：

获取所述负载功率与所述最大功率之间的功率差，所述蓄电池以所述功率差向所述负载供电，所述市电以所述最大功率向所述负载供电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述负载功率不大于市电所能提供的最大功率，判断所述SOC值是否超过预设的充电标准值，若超过预设的充电标准值，生成第四工作信号，根据所述第四工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使得所述市电直接以所述负载功率向所述负载供电；

若没有超过预设的充电标准值，生成第五工作信号，根据所述第五工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使市电以所述负载功率向所述负载供电，基于所述功率差向所述蓄电池供电。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述功率差向所述蓄电池供电包括：

获取所述SOC值所对应的充电功率，判断所述功率差是否小于所述充电功率，若小于，以所述功率差向所述蓄电池供电；

若不小于，定时获取蓄电池的SOC值，根据所述SOC值获得所述SOC值对应的充电功率，以所述充电功率向所述蓄电池供电。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述市电信号包括市电频率和市电电压，判断所述市电信号是否属于正常信号包括：

判断所述市电频率是否在预设的参考市电频率范围内，若在，则生成表征市电频率属于正常状态的市电频率正常信号；

若不在，则生成表征市电频率不属于正常状态的市电频率失效信号；

判断所述市电电压是否在预设的参考市电电压范围内，若在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压属于正常状态的市电电压正常信号；

若不在参考市电电压范围内，则生成表征市电电压不属于正常状态的市电电压失效信号；

判断所述市电频率是否属于所述市电频率正常信号且所述市电电压也属于所述市电电压正常信号，若是，则所述市电信号属于正常信号；

若否，则所述市电信号不属于正常信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录每次判断所述市电是否属于正常信号的判断结果，其中，所述判断结果包括正常信号和异常信号；

若最近一次接收到的市电信号属于异常信号，生成关闭信号，以根据所述关闭信号切断所述市电开关和所述负载开关；

并获取最近若干个已得到的判断结果中异常信号所占的比值，判断所述比值是否超过预设比值，若超过预设比值，则生成报警信号；

若没有超过预设比值，则继续等待下一次获取所述比值。

7.一种双向逆变器充电功率协调控制系统，其特征在于，所述系统包括：信号获取模块、市电功率检测模块、控制模块、电量获取模块、负载功率检测模块和蓄电池功率检测模块；其中，

所述信号获取模块用于定时获取市电信号；

所述市电功率检测模块用于获取市电所能提供的最大功率；

所述控制模块用于判断所述市电信号是否属于正常信号，若属于，生成启动信号，根据所述启动信号接通所述双向逆变器与市电之间的市电开关，以及与负载之间的负载开关；

所述电量获取模块用于获取所述双向逆变器中蓄电池的SOC值；

所述负载功率检测模块还用于获取所述双向逆变器所连接的负载需要的负载功率；

所述控制模块还用于判断所述负载功率是否大于最大功率，若大于，判断所述SOC值是否超过预设的放电标准值；

所述蓄电池功率检测模块用于若所述SOC值超过预设的放电标准值，获取所述蓄电池可提供的蓄电池功率；

所述控制模块还用于判断所述蓄电池功率与所述最大功率之和是否不小于所述负载功率，若不小于，生成第一工作信号，根据所述第一工作信号维持所述市电开关和负载开关的接通状态，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电；

所述电量获取模块还用于若所述SOC值不超过预设的放电标准值，定时获取蓄电池的SOC值；

所述控制模块还用于若所述SOC值不超过预设的放电标准值，判断所述蓄电池的SOC值是否达到预设的充电标准值，若没有达到，生成第二工作信号，以根据所述第二工作信号在所述市电开关和所述负载开关同时接通的状态下切断所述负载开关，并使市电以所述SOC值所对应的充电功率向所述蓄电池供电；

所述控制模块还用于若达到，则生成第三工作信号，根据所述第三工作信号在基于所述第二工作信号切断负载开关的基础上重新接通所述负载开关，以停止市电向所述蓄电池供电，并使所述蓄电池和所述市电同时向负载供电。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有能在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的双向逆变器充电功率协调控制方法。