(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211244257.2 (22)申请日 2022.10.11 (66)本国优先权数据 202210860551.X 202 2.07.22 CN 202210901190.9 202 2.07.28 CN (71)申请人 北京磊然循环科技有限公司 地址 100000 北京市密云区密云镇沙河车 站路1号1幢1至2层等4套(1幢一层 108) (72)发明人 修磊然　 (74)专利代理 机构 成都顶峰专利事务所(普通 合伙) 51224 专利代理师 杨国瑞 (51)Int.Cl. H02J 7/35(2006.01)H02J 7/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) G05F 1/67(2006.01) H01M 10/44(2006.01) H01M 10/46(2006.01) (54)发明名称 一种基于光伏板的电池直接充电方法、 装 置、 系统及设备 (57)摘要 本发明公开了一种基于光伏板的电池直接 充电方法、 装置、 系统及设备， 涉及新能源技术领 域。 所述方法是先根据二次电池的电池充电需求 电压和各条光伏板串联支路的当前光伏板串联 数及当前最大功率点电压来调整所述各条光伏 板串联支路的光伏板串 联数， 确保所述各条光伏 板串联支路的的最大功率点电压能够匹配所述 电池充电需求电压， 然后 在判定所述各条光伏板 串联支路当前 都处于正常情况时， 控制直充开关 导通构成充电回路， 如此可以利用光伏板的直流 电对二次电池进行直接充电， 跳过直流电逆变为 交流电和交流电整流为直流电的转换过程， 进而 可实现减小功耗、 提升充电效率和降低硬件成本 的目的。 权利要求书4页 说明书16页 附图6页 CN 115425732 A 2022.12.02 CN 115425732 A 1.一种基于光伏板的电池直接充电方法， 其特征在于， 由充电系统的电压转换控制器 执行， 其中， 所述充电系统还包括有光伏板电压转换电路、 直充开关和二次电池， 所述光伏 板电压转换电路包括有一条光伏板串联支路或具有相同光伏板串联数的且光伏板串联数 可同步调整的至少两条光伏板串联支路， 所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板 串联支路中的各条光伏板串联支路分别包含有多个串联的且具有相同属性的光伏板， 所述 电压转换控制器分别通信连接所述光伏板电压转换电路和所述直充开关， 所述各条光伏板 串联支路的正极分别电连接所述直充开关的正极输入端子， 所述各条光伏板串联支路的负 极分别电连接所述直充开关的负极输入端子， 所述直充开关的正极输出端子电连接所述二 次电池的正极， 所述 直充开关的负极输出端子电连接所述 二次电池的负极； 所述电池直接充电方法， 包括有如下步骤S1～S5： S1.根据所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板 串联数及当前最大功率点电压， 确定所述光伏板串联支路的且使最大功 率点电压匹配所述 电池充电需求电压的光伏板串联目标 数， 然后执 行步骤S2； S2.判断所述光伏板串联目标数是否等于所述当前光伏板串联数， 若是， 则执行步骤 S4， 否则执 行步骤S3； S3.根据所述光伏板串联目标数， 生成第一控制信号， 并将所述第 一控制信号传送至所 述光伏板电压转换电路， 以便所述光伏板电压转换电路在响应所述第一控制信号后， 使所 述各条光伏板串联支路的光伏板串联数分别调整至所述光伏板串联目标数， 然后执行步骤 S4； S4.根据所述各条光伏板串联支路的当前支路电压及当前支路电流， 判断所述一条光 伏板串联支路或所述至少 两条光伏板串联支路当前是否都处于正常情况， 若是， 则执行步 骤S5； S5.生成第二控制信号， 并将所述第二控制信号传送至所述直充开关， 以便所述直充开 关在响应所述第二控制信号后， 使所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支 路与所述 二次电池构成充电回路。 2.根据权利要求1所述的电池直接充电方法， 其特征在于， 当所述充电系统还包括有光 伏逆变器和电网， 并且所述电压转换控制 器还通信连接所述光伏逆变器， 所述各条光伏板 串联支路的正极还分别电连接所述光伏逆变器的正极输入端子， 所述各条光伏板串联支路 的负极还分别电连接所述光伏逆变器的负极输入端子， 以及所述光伏逆变器的交流输出端 子电连接所述电网时， 所述电池直接充电方法还 包括有在步骤S5之后的如下步骤S6： S6.生成第三控制信号， 并将所述第三控制信号传送至所述光伏逆变器， 以便所述光伏 逆变器在响应所述第三控制信号后， 进入用于配合所述电压转换控制器的电池充电模式： 一方面根据所述二次电池的电池充电需求电流， 围绕最大功 率点电压实时调整输送至所述 二次电池的电流大小， 使电池充电电压始终工作在最大功率点， 另一方面将所述光伏板电 压转换电路的剩余 光伏发电量逆变输送至所述电网。 3.根据权利要求2所述的 电池直接充电方法， 其特征在于， 在执行步骤S6之后， 所述方 法还包括有如下步骤S71 1～S714： S711.判断所述二次电池的电池充电需求电压与所述各条光伏板串联支路的当前最大 功率点电压是否匹配， 若否， 则执 行步骤S712；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115425732 A 2S712.调整降低所述电流大小， 直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后， 执行步 骤S713； S713.生成第四控制信号， 并将所述第四控制信号传送至所述直充开关， 以便所述直充 开关在响应所述第四控制信号后， 切断所述充电回路,然后执 行步骤S714； S714.返回执 行步骤S1～S6； 和/或， 在执 行步骤S6之后， 所述方法还 包括有如下步骤S721～S726： S721.根据所述二次电池的电池状态数据， 若发现所述二次电池需要停止充电， 则执行 步骤S722； S722.调整降低所述电流大小， 直到在所述电流大小不大于预设的电流阈值后， 执行步 骤S723； S723.生成第四控制信号， 并将所述第四控制信号传送至所述直充开关， 以便所述直充 开关在响应所述第四控制信号后， 切断所述充电回路,然后执 行步骤S724； S724.判断所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数是否等于最大可调整数值， 若是， 则执 行步骤S726， 否则执 行步骤S725； S725.生成第五控制信号， 并将所述第五控制信号传送至所述光伏板电压转换电路， 以 便所述光伏板电压转换电路在响应所述第五控制 信号后， 使 所述各条光伏板串联支路的光 伏板串联 数分别调整至所述 最大可调整数值， 然后执 行步骤S726； S726.生成第六控制信号， 并将所述第六控制信号传送至所述光伏逆变器， 以便所述光 伏逆变器在响应所述第六控制信号后， 进入正常工作模式： 将所述光伏板电压转换电路的 全部光伏发电量逆变输送至所述电网。 4.根据权利要求1所述的电池直接充电方法， 其特征在于， 根据 所述二次电池的电池充 电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光伏板串联数及当前最大功 率点电压， 确定 所述光伏板串联支路的且使最大功率点电压匹配所述电池充电需求电压的光伏板串联目 标数， 包括： 根据在最近单位 时段内记录的且所述各条光伏板串联支路的最大功率点电压， 判断是 否能向所述 二次电池充电； 若能， 则根据 所述二次电池的电池充电需求电压和所述各条光伏板串联支路的当前光 伏板串联数及当前最大功率点电压， 确定所述光伏板串联支路的且使最大功 率点电压匹配 所述电池充电需求电压的光伏板串联目标数， 否则触发生成并展示用于指示当前不可充电 的提醒信息 。 5.根据权利要求1所述的电池直接充电方法， 其特征在于， 在判断所述一条光伏板串联 支路或所述至少两条光伏板串联支路当前 是否都处于正常情况之后， 所述方法还 包括： 若判定所述一条光伏板串联支路或所述至少两条光伏板串联支路中有任意一条光伏 板串联支路当前处于不 正常情况， 则触发生成并展示用于指示当前不可充电的提醒信息 。 6.一种基于光伏板的电池直接充电装置， 其特征在于， 适用于布置在充电系统的电压 转换控制器中， 其中， 所述充电系统还包括有光伏板电压转换电路、 直充开关和二次电池， 所述光伏板电压转换电路包括有一条光伏板串联支路或具有相同光伏板串联数的且光伏 板串联数可同步调整的至少两条光伏板串联支路， 所述一条光伏板串联支路或所述至少两 条光伏板串联支路中的各条光伏板串联支路分别包含有多个串联 的且具有相同属 性的光权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115425732 A 3