光伏控制器校准方法与系统的制作方法
【专利摘要】光伏控制器校准方法与系统,本光伏控制器校准方法包括以下步骤:校准系统自检、装载光伏控制器、校准蓄电池电压、校准光伏电压、校准光伏充电电流、校准负载电流和卸载光伏控制器。经校准系统自检,表明被检查的各设备工作均正常后,依次进入校准蓄电池电压、光伏电压、光伏充电电流、负载电流步骤。光伏控制器校准系统包括计算机、校准电源、辅助电源、电子负载、标准光源、通信器、功率表、开关控制器、多个继电器和二极管,还设有冷却风扇,用以防止因电流较大造成PCBA板和元器件出现温升效应。本发明校准方法可减少校准的步骤,省时、校准效率明显提高,并可对校准过程中的不同情况做出适当处理,从而提高了校准精度。
【专利说明】光伏控制器校准方法与系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能光伏【技术领域】,特别是太阳能光伏发电系统中光伏控制器校准方法及其校准系统,提高了光伏控制器的校准精度和效率。
【背景技术】
[0002]光伏控制器是光伏发电系统中的关键设备,在风光互补路灯、太阳能路灯、太阳能庭院灯、新农村路灯中有着极为广泛的应用。为了提高光伏控制器的性价比,目前普遍采用二次校准的方法来解决蓄电池电压、光伏电压、光伏充电电流和负载电流的计量问题。因此对光伏控制器的计量参数进行校准和调整,就成为在光伏控制器的生产过程中一个十分重要的生产工序。
[0003]为了实现光伏控制器对太阳能板发电、蓄电池充放电和光源用电等的管理与控制,光伏控制器需要对蓄电池电压、光伏电压、光伏充电电流和负载电流进行计量。其计量原理是,将模拟的电信号通过A/D变换转变为数字的A/D值,然后进行二次线性变换为真实的测量值,二次线性变换可以用下列运算式来表达:
[0004]y = K*x - Z
[0005]式中,K是系数(K>0),Z是零点(Ζ彡O),X是A/D值,y是测量值。
[0006]系数K和零点Z,在光伏控制器安装嵌入式程序时,都会指定固定的初始值。由于存在元器件差异性等因素的影响,需要对系数K和零点Z的初始值进行调整,这种调整系数K和零点Z的过程,就称为校准。
[0007]然而,在进行光伏充电电流和负载电流校准时,往往因电流较大的原因,造成PCBA板和元器件因温度上升而出现温升效应使其测量值不断变大,给校准带来不利,甚至带来严重干扰。
[0008]另外,校准时,因元器件存在较大差异等因素的影响,实际测量值还会出现较大的偏离,如果严格按照上述线性变换运算式来对系数K和零点Z进行调整,往往仍然会存在较大的测量误差。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于克服上述现有技术之不足,提供一种能够提高光伏控制器的校准精度和效率的光伏控制器校准方法与校准系统。
[0010]为了达到上述技术目的,本发明采用以下技术方案:
[0011]根据本发明的光伏控制器校准方法,包括以下步骤:
[0012]I)校准系统自检:校准程序启动后,首先进行光伏控制器校准系统自检,依次检查该校准系统中的校准电源、电子负载、功率表和开关控制器。检查时,由计算机向各被检查设备发送相关命令,如果都能够接收到返回数据并判断数据无误,则表明被检查的各被检查设备工作均正常,所述光伏控制器校准系统才能进入下一步骤;
[0013]2)装载光伏控制器:是指将待校准的光伏控制器PCBA板连接至该校准系统的过程,选用将待校准的光伏控制器PCBA板装到光伏控制器校准治具的方式;
[0014]3)校准蓄电池电压:在完成校准准备后,首先检查光伏控制器,主要检查蓄电池电压控制器读数是否为0,如果不为0,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的蓄电池电压参数,然后采集第一校准点和第二校准点蓄电池电压控制器读数,然后计算出新蓄电池电压参数;然后检查新蓄电池电压参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机经通信器向待校准的光伏控制器发命令写入新蓄电池电压参数;
[0015]4)校准光伏电压:在完成校准准备后,首先检查光伏控制器,主要检查光伏电压控制器读数是否为0,如果不为0,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的光伏电压参数,然后采集第一校准点和第二校准点光伏电压控制器读数,然后计算出新光伏电压参数;然后检查新光伏电压参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机经通信器向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏电压参数;
[0016]5)校准光伏充电电流:首先完成校准准备并使冷却风扇启动;然后检查光伏控制器,主要检查光伏控制器是否进入恒压充电模式以及光伏充电电流控制器读数是否为O,如果不为0,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的光伏充电电流参数,然后采集第一校准点和第二校准点光伏充电电流控制器读数,然后计算出新光伏充电电流参数;然后检查新光伏充电电流参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机经通信器向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏充电电流参数;
[0017]6)校准负载电流:首先完成校准准备并使冷却风扇启动;然后检查光伏控制器,主要检查负载电流控制器读数是否为0,如果不为0,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作。否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的负载电流参数,然后采集第一校准点和第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流,然后计算出新负载电流参数;然后检查新负载电流参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机经通信器向待校准的光伏控制器发命令写入新负载电流参数;
[0018]7)卸载光伏控制器:按照装载光伏控制器反向过程卸载;
[0019]至此,一台待校准的光伏控制器的校准结束。该台被卸载后,还可以从装载下一台光伏控制器步骤开始,继续校准。
[0020]根据本发明的光伏控制器校准系统,包括计算机、校准电源、辅助电源、电子负载、标准光源、通信器、功率表、开关控制器、多个继电器和二极管。计算机与通信器相连接;通信器还分别连接校准电源、电子负载、功率表和开关控制器;校准电源还连接与其对应的继电器;功率表还连接标准光源;开关控制器还分别与多个继电器相连接;二极管分别与其对应的继电器和辅助电源相连接;该光伏控制器校准系统还设有冷却风扇,冷却风扇通过与其对应连接的继电器连接到开关控制器,用于在光伏充电电流校准和负载电流校准时,对光伏控制器提供冷却,以防止因温升效应对上述二者电流校准过程造成干扰。
[0021]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明光伏控制器校准方法,通过对校准步骤的合理设计以及步骤过程中的针对性处理,取得了有益效果。在计算出光伏控制器的新电压或新电流参数后,增加检查新参数步骤,不需要重新再做一次采集第一校准点和第二校准点被校准量读数的多次操作,只需做一次校准,减少校准步骤;而且本校准方法的检查是由原来的实际检查新电压或电流值,改为由软件来自动仿真检查方式进行,因而省时、校准效率明显提高。另外,在计算出电压或电流系数新值Knrat和零点新值Znrat过程中,当关键校准点的正误差大于校正点t时,本方法采用先对所读取的电压值或电流值进行校正,设一校正量的做法,从而使校准后的精度更高,解决了无校正时存在的较大误差问题。本发明光伏控制器校准系统中增设了冷却风扇,在光伏充电电流校准和负载电流校准时,可以对光伏控制器提供冷却,从而防止了因电流较大造成PCBA板和元器件出现温升效应,避免在光伏充电电流校准和负载电流校准过程遭受干扰,还有助于提高校准精度和效率。
[0022]以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。该实施例仅用于解释本发明,并不对本发明的保护范围构成限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是根据本发明实施例的光伏控制器校准方法的流程示意图;
[0024]图2是图1所示的校准方法中校准系统自检的流程示意图;
[0025]图3是图1所示的校准方法中校准蓄电池电压的流程示意图;
[0026]图4是蓄电池电压参数校准算法流程示意图;
[0027]图5是蓄电池电压参数校准的检查算法流程示意图;
[0028]图6是图1所示的校准方法中校准光伏电压的流程示意图;
[0029]图7是光伏电压参数校准算法流程示意图;
[0030]图8是光伏电压参数校准的检查算法流程示意图;
[0031]图9是图1所示的校准方法中校准光伏充电电流的流程示意图;
[0032]图10是光伏充电电流校准的检查光伏控制器算法流程示意图;
[0033]图11是光伏充电电流参数校准算法流程示意图;
[0034]图12是光伏充电电流参数校准的检查算法流程示意图;
[0035]图13是图1所示的校准方法中校准负载电流的流程示意图;
[0036]图14是负载电流校准的检查光伏控制器算法流程示意图;
[0037]图15是负载电流参数校准算法流程示意图;
[0038]图16是负载电流参数校准的检查算法流程示意图;
[0039]图17是根据本发明实施例的光伏控制器校准系统的结构框图;
[0040]图17中标注符号:
[0041]1-计算机;2—校准电源;3—辅助电源;4一电子负载;5—标准电源;6—通信器;7—功率器;8—开关控制器;9—继电器(91、92、93、94) ; 10—二极管;11—冷却风扇。
【具体实施方式】
[0042]参见图17,本发明光伏控制器校准系统由计算机1、校准电源2、辅助电源3、电子负载4、标准电源5、通信器6、功率器7、开关控制器8、四个继电器91、92、93、94,二极管10和冷却风扇11组成。计算机I与通信器6相连接,通信器6还分别连接校准电源2、电子负载4、功率器7和开关控制器8,校准电源2还连接与其对应的继电器91、92,功率表7还连接标准光源5,开关控制器8分别与四个继电器91、92、93、94相连接,二极管10分别与其对应的继电器93和辅助电源3相连接,冷却风扇11通过与其对应连接的继电器94连接到开关控制器8。
[0043]计算机I部署有能够实现本发明校准方法的一套程序,以及数据库管理系统,该数据库管理系统用于存储校准过程中所产生的校准数据。校准电源2选用可编程直流电源,用来模拟蓄电池和太阳能电池板,用于蓄电池电压、光伏电压、光伏充电电流和负载电流校准。辅助电源3选用直流电源,用来模拟蓄电池,用于光伏电压和光伏充电电流校准。电子负载4是一种多功能的负载模拟设备,用来模拟蓄电池,用于光伏充电电流校准。标准光源5选用LED灯或水泥电阻,用于负载电流校准。
[0044]通信器6是实现计算机I与校准电源2、电子负载4、功率表7、开关控制器8以及与光伏控制器之间进行通信的设备,以实现校准的自动化,其硬件通信协议采用串口通信,例如RS485或RS232,还可以选用其他的通信协议如USB、TCP等。功率表7选用直流功率表,提供电压、电流和功率的自动测量,将其自动测量的电压、电流和功率发送给计算机1,用于负载电流校准。
[0045]开关控制器8是一种1设备,接受计算机I的控制命令,用于控制多个继电器9的闭合与断开,实现校准自动化。继电器9是直流继电器,共设有四个继电器91、92、93、94,分别与其相对应的元器件连接,通过开关控制器8实现继电器9各触点的自动闭合与断开,实现校准电源2、辅助电源3、冷却风扇11的接入与断开,以实现校准自动化,确保校准的正常完成。
[0046]二极管10的作用是提供对辅助电源3的防反保护,防止因辅助电源3的电压低于外部电压而对辅助电源3造成损坏。冷却风扇11用于在光伏充电电流校准和负载电流校准时,对光伏控制器提供冷却,以防止因电流较大的原因,造成PCBA板和元器件由于温度上升而出现温升效应致使其测量值不断变大,对其电流校准过程造成严重干扰,从而增加操作步骤并影响其测量精度,本发明通过计算机I经通信器6对开关控制器8的控制,实现了冷却风扇11可适时地与继电器94常开触点的接入与断开,可确保为校准光伏充电电流和负载电流提供恒温环境,从而使本校准系统的校准精度高、效率也高。
[0047]冷却风扇11用于在进行光伏充电电流校准和负载电流校准过程中,对光伏控制器提供冷却,
[0048]本发明光伏控制器校准系统设有与待校准的光伏控制器PCBA板连接的对应端口,当准备校准时,光伏控制器PCBA板的光伏端口接入到继电器92的常开触点;继电器91、继电器92、继电器93的常开触点和电子负载4并接到光伏控制器PCBA板的蓄电池端口 ;光伏控制器PCBA板的负载端口接入到包含功率表7和标准光源5的负载测量回路;光伏控制器PCBA板的RS485端口接入到通信器6。
[0049]图1示出根据本发明实施例的光伏控制器校准方法的流程,校准程序启动后,首先进行校准系统自检步骤,表明被检查的各设备工作均正常后,进行装载待校准光伏控制器,然后依次进入校准蓄电池电压、光伏电压。光伏充电电流、负载电流步骤,接着卸载校准后的光伏控制器,至此,校准结束。
[0050]图1中的装载待校准光伏控制器步骤,是指将待校准的光伏控制器PCBA板连接至本校准系统的过程。一般有两种方法,第一种是先后将待校准的光伏控制器PCBA板的光伏端口、蓄电池端口、负载端口和RS485端口的线缆连接至本发明校准系统的对应端口,这种方法效率不高。第二种是将待校准的光伏控制器PCBA板装至校准系统的治具,这种方法效率高,适合自动化生产,本实施例采用后者。
[0051]图2示出校准系统自检的流程,包括以下步骤:
[0052]a)检查校准电源2:由计算机I向校准电源2发送启动远程控制命令,然后发送读电压命令和读电流命令,如果两个读命令都能够接收到返回的数据,表示校准电源2工作正常,检查通过,继续进行其他的检查,否则不再进行。
[0053]b)检查电子负载4:由计算机I向电子负载4发送设置远程操作命令,然后发送设置定电流负载模式命令、再发送读负载模式命令、然后再发送设置定电流值命令,再发送读定电流值命令,每次发送都应该有数据返回。如无数据返回或返回数据存在问题,则表示检查没有通过,不再进行后续的检查。如果设置的负载模式和读取的负载模式不相同,则表示检查没有通过,也不再进行后续的检查。如果设置的定电流值与读取的定电流值不相同,也表示检查没有通过。如果出现上面所提到的任一检查没有通过,则表示检查电子负载4没有通过,不再进行其他的检查,视为校准系统自检没有通过。
[0054]c)检查功率表7:由计算机I向功率表7发送读命令,如果能够接收到返回的数据且数据无误,表示功率表7工作正常,检查通过,则继续进行其他的检查。如果不能接收到返回的数据,或返回数据有误,则表示功率表7工作不正常,检查没有通过,不再进行其他的检查,视为校准系统自检没有通过。
[0055]d)检查开关控制器8:由计算机I依次向开关控制器8的四路继电器91、92、93、94输出发送设置命令,如果能够接收到返回的与发送指令完全相同的数据,检查通过,如果不能接收到返回的数据或数据与发送指令不相同,则表示开关控制器8工作不正常,检查没有通过,不再进行其他的检查,视为校准系统自检没有通过。
[0056]如果上述步骤检查均获通过,表示校准系统自检通过,可进行光伏控制器的校准。如有任一项检查不通过,表示校准系统自检不通过,不能允许进行光伏控制器的校准。
[0057]图3示出校准方法中校准蓄电池电压的流程,开始后,首先进行校准准备步骤并被确认成功后,才能进行后续的检查光伏控制器步骤,再依次进入读蓄电池电压参数、采集第一校准点和第二校准点蓄电池电压控制器读数、计算新蓄电池电压参数和检查新蓄电池电压参数步骤,而后进行写入新蓄电池电压参数步骤,校准蓄电池电压的流程结束。
[0058]拉進進备走麗:包括调整继电器91、92、93、94、校准电源2、电子负载4工作状态,以适合蓄电池电压校准的要求。由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令断开电子负载4 ;再向开关控制器8发命令关断继电器92、93、94,闭合继电器91 ;再依次向校准电源2发命令设置电压、电流,启动校准电源2输出。若以上动作都正确执行,则校准准备成功,继续执行后续工作。否则校准准备失败,停止执行后续动作。
[0059]检查光伏控制器步骤:主要检查蓄电池电压控制器读数是否为O。由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取蓄电池电压,若能够读取到数据且读取的蓄电池电压不为0,则光伏控制器工作正常,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0060]读蓄电池电压参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取蓄电池电压参数,如果能够读取到数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0061]采集第一校准点蓄电池电压控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向校准电源2发命令设置其电压为第一校准点电压(例如30V);然后向待校准的光伏控制器发命令读取其蓄电池电压,连续读多次,若连续N次(例如N= 15),读取的蓄电池电压值相同,则停止读取,读取蓄电池电压成功,可以继续执行后续工作。如果在连续读取的过程中,读取到的蓄电池电压发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的蓄电池电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。若一直无法满足最后连续读取N次的蓄电池电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的蓄电池电压的平均值为读取的蓄电池电压值,则读取蓄电池电压也成功,可继续执行后续动作。若没有接收到返回结果,读取不到蓄电池电压值,则表示读取蓄电池电压失败,停止执行后续动作。
[0062]采集第二校准点蓄电池电压控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向校准电源2发命令设置其电压为第二校准点电压(例如10V),然后向待校准的光伏控制器发命令读取其蓄电池电压,连续读多次,若连续N次(例如N= 15),读取的蓄电池电压值相同,则停止读取,读取蓄电池电压成功,可继续执行后续工作。若在连续读取的过程中,读取到的蓄电池电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的蓄电池电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。如果一直无法满足最后连续读取N次的蓄电池电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的蓄电池电压的平均值为读取的蓄电池电压值,则读取蓄电池电压也成功,可继续执行后续动作。若没有接收到返回结果,读取不到蓄电池电压值,则表示读取蓄电池电压失败,停止执行后续动作。
[0063]计算新蓄电池电压参数步骤:参见图4,计算新蓄电池电压参数旨在计算出蓄电池电压系数新值Krew和零点新值Z new,全部计算过程由计算机I执行,首先计算第一校准点和第二校准点的蓄电池电压误差:若误差在规定的范围内,则蓄电池电压控制器读数精度符合要求,勿需对蓄电池电压参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对蓄电池电压参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点。校准算法是以第一校准点电压和第二校准点电压两者之间为大者,作为关键校准点,先分析关键校准点的误差分布情况,当关键校准点的误差为正误差时,表示读取的蓄电池电压比实际电压值大。当关键校准点的正误差大于校正点t (例如t = 0.2)时,需先对读取的蓄电池电压值进行校正,校正量为+m。计算新蓄电池电压参数的校准算法包括以下步骤:
[0064]a)先令Znew= Z Qld值,若(U kmea_Uktarg)值大于t,则令Ukmea加上m校正量,然后计算出“(Uktog/Ukmea) *Kold-Kold"算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,执行步骤c);
[0065]b)计算出“ 10*Uktarg*Kold/ (10*Ukmea+Zold) ”算式[2]值,并令 Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d);
[0066]c)令Knew= K。1(1值,然后执行步骤d);
[0067]d)计算出 “ (10*Umea+Zold) *Knew/KQld-10*Utarg” 算式[3]值,若其值不小于 O 且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f);
[0068]e)先令Znew值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“ 10*U ktarg*Knew/(10*Uktog-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g);
[0069]f)计算 “U (Uktarg-Utarg) / (Ukfflea-Ufflea) ” 算式[5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,然后执行步骤i);
[0070]g)重新计算出“(1Wme^Ztjld) *Knew/Xld-10*Utmg” 算式[3]值,若其值大于 Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i);
[0071]h)计算出“ (Uktarg-Utog)AldAUknrea-UnJ ”算式[5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“(1WmJZtjld) *KnOT/Xld-10*Utarg”算式[3]值,并令ZnOT值等于算式[3]的值,然后执行步骤i);
[0072]i)已获得Knew新值和Z new新值,算法结束;
[0073]式中:
[0074]K-一蓄电池电压系数旧值,已由读取蓄电池电压参数步骤获得;
[0075]Z-—蓄电池电压零点旧值,已由读取蓄电池电压参数步骤获得;
[0076]Uktmg—关键校准点的蓄电池电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化;
[0077]Ukmea—关键校准点的蓄电池电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点蓄电池电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0078]Utog—非关键校准点的蓄电池电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化;
[0079]非关键校准点的蓄电池电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点蓄电池电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0080]Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0081]Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0082]Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0083]KnOT—蓄电池电压系数新值,由计算获得;
[0084]ZnOT—蓄电池电压零点新值,由计算获得;
[0085]t一一个大于O的常量,关键校准点的蓄电池电压测量值的校正阈值;
[0086]m—一个大于O的常量,关键校准点的蓄电池电压测量值的校正量。
[0087]检杳新蓄电池电压参数步骤:检杳新蓄电池电压参数旨在检查对蓄电池电压的校准是否成功,由计算机I的软件来自动仿真检查。参见图5,方法是:当校准后的蓄电池电压系数新值KnOT和零点新值Z nOT确定后,首先计算关键校准点的蓄电池电压仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的蓄电池电压仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即:
[0088]-Euk< ((10*U kmea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Uktarg彡 E uk
[0089]-Eu^ ((10*U mea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Utarg彡 E u
[0090]则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过;
[0091]式中:
[0092]((1UZold) *Knew/Kold_Znew) /10—关键校准点的蓄电池电压仿真值;
[0093]Uktmg—关键校准点的蓄电池电压目标值;
[0094]((10*Umea+Zold) *Knew/Kold_Znew) /10—非关键校准点的蓄电池电压仿真值;
[0095]Utog—非关键校准点的蓄电池电压目标值;
[0096]Euk—关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量;
[0097]Eu—非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
[0098]写入新蓄电池电压参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令写入新蓄电池电压参数,如果能够返回相同的数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。然后由计算机I向数据库管理系统存储蓄电池电压校准的数据,包括校准前蓄电池电压系数、校准前蓄电池电压零点、关键校准点蓄电池电压控制器读数、非校准点蓄电池电压控制器读数、校准后蓄电池电压系数、校准后蓄电池电压零点、蓄电池电压校准完成时间等字段,如果存储蓄电池电压校准数据成功,则可以继续执行后续工作,否则停止执行后续工作。
[0099]至此,校准蓄电池电压的流程结束。
[0100]图6示出校准方法中校准光伏电压的流程,开始后,首先进行校准准备步骤,确认校准准备成功后,才能进行后续的检查光伏控制器步骤,然后依次进入读光伏电压参数、采集第一校准点和第二校准点光伏电压控制器读数、计算新光伏电压参数和检查新光伏电压参数步骤,而后进行写入新光伏电压参数步骤,校准光伏电压的流程结束。
[0101]拉進進备走麗:包括调整继电器91、92、93、94、校准电源2、电子负载4工作状态,以适合光伏电压校准的要求。由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令断开电子负载4 ;再向开关控制器8发命令关断继电器91、94,闭合继电器92、93 ;然后依次向校准电源2发命令设置电压、电流,启动校准电源2输出。若以上所有动作都正确执行,校准准备成功,继续执行后续工作。否则校准准备失败,停止执行后续动作。
[0102]检查光伏控制器步骤:主要检查光伏电压控制器读数是否为O。由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取光伏电压,如果能够读取到数据且读取的光伏电压不为0,则光伏控制器工作正常,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0103]读光伏电压参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取光伏电压参数,若能读取到数据,命令执行成功,继续执行后续工作。否则停止执行。
[0104]采集第一校准点光伏电压控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向校准电源2发命令设置其电压为第一校准点电压(例如30V);再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏电压,连续读多次,若连续N次(例如N= 20),读取的光伏电压值相同,则停止读取,读取光伏电压成功,继续执行后续工作。若在连续读取过程中,读取到的光伏电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的光伏电压平均值为读取的光伏电压值,读取光伏电压也成功,继续执行后续动作。如果没有接收到返回结果,读取不到光伏电压值,则表示读取光伏电压失败,停止执行后续动作。
[0105]采集第二校准点光伏电压控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向校准电源2发命令设置其电压为第二校准点电压(例如5V),再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏电压,连续读多次,若连续N次(例如N = 20),读取的光伏电压值相同,则停止读取,读取光伏电压成功,继续执行后续工作。若在连续读取过程中,读取到的光伏电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的光伏电压的平均值为读取的光伏电压值,读取光伏电压也成功,继续执行后续动作。如果没有接收到返回结果,读取不到光伏电压值,则表示读取光伏电压失败,停止执行后续动作。
[0106]计算新光伏电压参数步骤:参见图7,计算新光伏电压参数旨在计算出光伏电压系数新值Krew和零点新值Z new,全部计算过程由计算机I执行,首先计算第一校准点和第二校准点的光伏电压误差:如果误差在规定的范围内,则光伏电压控制器读数精度符合要求,不需要对光伏电压参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对光伏电压参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点。校准算法是以第一校准点电压和第二校准点电压两者之间为大者,作为关键校准点,先分析关键校准点的误差分布情况,当关键校准点的误差为正误差时,表示读取的光伏电压比实际电压值大。当关键校准点的正误差大于校正点t (例如t = 0.3)时,需要先对读取的光电压值进行校正,校正量为+m。计算新光伏电压参数的校准算法包括以下步骤:
[0107]a)先令Znew= Z咖值,若(U kmea-Uktarg)值大于t,则令Ukmea加上m校正量,然后计算出“(Uktog/Ukmea) *Kold-Kold-算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c);
[0108]b)计算出“ 10*Uktarg*Kold/ (10*Ukmea+Zold) ”算式[2]值,并令 Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d);
[0109]c)令Knew= K。1(1值,然后执行步骤d);
[0110]d)计算出“算式[3]值,若其值不小于O且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f);
[0111]e)先令Znew值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“ 10*U ktarg*Knew/(10*Uktog-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g);
[0112]f)计算 “U (Uktarg-Utarg)/(Ukmea-Umea) ” 算式[5]值,并令 Knew值等于算式[5]的值,然后执行步骤i);
[0113]g)重新计算出“(10*Umea+ZQld) *Knew/KQld-10*Utog” 算式[3]值,若其值大于 Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i);
[0114]h)计算出“Kold* (Uktarg-Utarg) / (Ukmea-Umea) ”算式[5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“(1WmJZtjld) *KnOT/Xld-10*Utarg”算式[3]值,并令ZnOT值等于算式[3]的值,然后执行步骤i);
[0115]i)已获得Knew新值和Z new新值,算法结束;
[0116]式中:
[0117]Ktjld—光伏电压系数旧值,已由读取光伏电压参数步骤获得;
[0118]Ztjld—光伏电压零点旧值,已由读取光伏电压参数步骤获得;
[0119]Uktmg—关键校准点的光伏电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化;
[0120]Ukmea—关键校准点的光伏电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0121]Utog—非关键校准点的光伏电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化;
[0122]U_—非关键校准点的光伏电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0123]Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0124]Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0125]Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0126]KnOT—光伏电压系数新值,由计算获得;
[0127]Znew—光伏电压零点新值,由计算获得;
[0128]t一一个大于O的常量,关键校准点的光伏电压测量值的校正阈值;
[0129]m—一个大于O的常量,关键校准点的光伏电压测量值的校正量。
[0130]检查新光伏电压参数步骤:检查新光伏电压参数旨在检查对光伏电压的校准是否成功,由计算机I的软件来自动仿真检查。参见图8,方法是:当校准后的光伏电压系数新值KnOT和零点新值Z 确定后,首先计算关键校准点的光伏电压仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的光伏电压仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即:
[0131 ] -Euk^ ((10*U kmea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Uktarg彡 E uk
[0132]-Eu彡((10*U mea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Utarg彡 E u
[0133]则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过;
[0134]式中:
[0135]((1UZold) *Knew/Kold_Znew) /10—关键校准点的光伏电压仿真值;
[0136]Uktmg—关键校准点的光伏电压目标值;
[0137]((10*Umea+Zold) *Knew/Kold_Znew) /10—非关键校准点的光伏电压仿真值;
[0138]Utog—非关键校准点的光伏电压目标值;
[0139]Euk—关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量;
[0140]Eu—非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
[0141]写入新光伏电压参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏电压参数,若能返回相同的数据,命令执行成功,继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。再由计算机I向数据库管理系统存储光伏电压校准的数据,包括校准前光伏电压系数、校准前光伏电压零点、关键校准点光伏电压控制器读数、非校准点光伏电压控制器读数、校准后光伏电压系数、校准后光伏电压零点、光伏电压校准完成时间等字段,若存储光伏电压校准数据成功,可继续执行后续工作,否则停止执行后续工作。
[0142]至此,校准光伏电压的流程结束。
[0143]图9示出校准方法中校准光伏充电电流的流程,开始后,首先进行校准准备步骤,确认校准准备成功后,才能进行后续的检查光伏控制器步骤,然后依次进入读光伏充电电流参数、采集第一校准点和第二校准点光伏充电电流控制器读数、计算新光伏充电电流参数和检查新光伏充电电流参数步骤,而后进行写入新光伏充电电流参数步骤,校准光伏充电电流的流程结束。
[0144]拉進進备走麗:包括调整继电器91、92、93、94、校准电源2、电子负载4工作状态,以适合光伏充电电流校准的要求。由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令断开电子负载4;然后向开关控制器8发命令关断继电器91,闭合继电器92、93、94,使冷却风扇11启动,为校准光伏充电电流提供恒温环境;然后依次向电子负载4发命令设置为定电流模式、设置定电流值,启动电子负载4工作;然后依次向校准电源2发命令设置电压、电流,启动校准电源2输出。如果以上所有动作都正确执行,则校准准备成功,继续执行后续工作。否则校准准备失败,停止执行后续动作。
[0145]检查光伏控制器步骤:主要检查光伏控制器是否进入恒压充电模式以及光伏充电电流控制器读数是否为O。由计算机I执行一系列动作,检查光伏控制器算法流程,如图10所示,开始后,首先经通信器6向校准电源2发命令读取实际电流值1_和向电子负载4发命令读取实际电压值Umea,当两者的读取值均大于恒压充电所应该达到的最低值时,即Ifflea^ I ω?Ρ Ufflea^ Um,表明光伏控制器已经处于恒压充电模式;然后向开关控制器8发命令关断继电器93,使辅助电源3退出工作;然后向待校准的光伏控制器发命令读取光伏充电电流,如果能够读取到数据且读取的光伏充电电流不为0,则光伏控制器工作正常,可以继续执行后续工作,否则停止执行后续动作;
[0146]式中:
[0147]Im—光伏控制器恒压充电完成后的校准电源2的实际电流最小值(单位:Α);
[0148]Um—光伏控制器恒压充电完成后的电子负载4的实际电压最小值(单位:V);
[0149]Imea—校准电源2的实际电流值(单位:A) ;Umea—电子负载4的实际电压值(单位:V) O
[0150]读光伏充电电流参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取光伏充电电流参数,如果能够读取到数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0151]采集第一校准点光伏充电电流控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令设置其定电流值为第一校准点电流(例如0.5A);再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏充电电流,连续读多次,若连续N次(例如N= 15),读取的光伏充电电流值相同,则停止读取,读取成功,继续执行后续工作。若在连续读取的过程中,读取到的光伏充电电流发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏充电电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。若一直无法满足最后连续读取N次的光伏充电电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M= 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P = 10)读取的光伏充电电流平均值为读取的光伏充电电流值,读取光伏充电电流也成功,可继续执行后续动作。若未接收到返回结果,读不到光伏充电电流值,则表示读取光伏充电电流失败,停止执行后续动作。
[0152]采集第二校准点光伏充电电流控制器读数步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令设置其定电流值为第二校准点电流(例如6A);再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏充电电流,连续读多次,若连续N次(例如N= 15),读取的光伏充电电流值相同,则停止读取,读取成功,继续执行后续工作。若在连续读取过程中,读取到的光伏充电电流发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏充电电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。若一直无法满足最后连续读取N次的光伏充电电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M= 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P = 10)读取的光伏充电电流平均值为读取的光伏充电电流值,读取光伏充电电流也成功,可继续执行后续动作。若未接收到返回结果,读不到光伏充电电流值,则表示读取光伏充电电流失败,停止执行后续动作。
[0153]计算新光伏充电电流参数步骤:参见图11,计算新光伏充电电流参数旨在计算出光伏充电电流系数新值Kmw和零点新值Z new,全部计算过程由计算机I执行,首先计算第一校准点和第二校准点的光伏充电电流误差:如果误差在规定的范围内,则光伏充电电流控制器读数精度符合要求,不需要对光伏充电电流参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对光伏充电电流参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点。校准算法是以第一校准点电流和第二校准点电流两者之间为大者,作为关键校准点,先分析关键校准点的误差分布情况,当关键校准点的误差为正误差时,表示读取的光伏充电电流比实际充电电流值大。当关键校准点的正误差大于校正点t (例如t = 0.09)时,需要先对读取的光伏充电电流值进行校正,校正量为+m(例如m = 0.03)。计算新光伏充电电流参数的校准算法包括以下步骤:
[0154]a)先令Znew= Z Qld值,若(I kmea-1ktarg)值大于t,则令Ikniea加上m校正量,然后计算出“ (WIkmea) *Kold-Kold”算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c);
[0155]b)计算出 “ KKmkt^Ktjld/(I(KrnkmeJZtjld) ”算式[2]值,并令 Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d);
[0156]c)令Knew= K —值,然后执行步骤d);
[0157]d)计算出 “(100*1_+2。1(1)*1(_/1(。1(1-100*1_” 算式[3]值,若其值不小于 O 且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f);
[0158]e)先令Znew值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“ 100*1 ktarg*Knew/(100*Iktmg-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g);
[0159]f)计算 “U (Iktarg-1targ) / (Ikfflea-1fflea) ” 算式 5 值,并令 Knew值等于算式[5]的值,然后执行步骤i);
[0160]g)重新计算出“算式[3]值,若其值大于 Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i);
[0161]h)计算出“(Iktog-1tog)^ldZakmea-1nJ ”算式[5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出”算式[3]值,并令Znew值等于算式[3]的值,然后执行步骤i);
[0162]i)已获得Knew新值和Z new新值,算法结束;
[0163]式中:
[0164]Ktjld—光伏充电电流系数旧值,已由读取光伏充电电流参数步骤获得;
[0165]Ztjld—光伏充电电流零点旧值,已由读取光伏充电电流参数步骤获得;
[0166]Iktmg—关键校准点的光伏充电电流目标值,等于第一校准点电流和第二校准点电流之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化;
[0167]Ikmea—关键校准点的光伏充电电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏充电电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0168]Itog—非关键校准点的光伏充电电流目标值,等于第一校准点电流和第二校准点电流之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化;
[0169]1_一非关键校准点的光伏充电电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏充电电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0170]Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0171]Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0172]Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0173]Knew一光伏充电电流系数新值,由计算获得;
[0174]Znew—光伏充电电流零点新值,由计算获得;
[0175]t—一个大于O的常量,关键校准点的光伏充电电流测量值的校正阈值;
[0176]m—一个大于O的常量,关键校准点的光伏充电电流测量值的校正量。
[0177]检查新光伏充电电流参数步骤:检查新光伏充电电流参数旨在检查对光伏充电电流的校准是否成功,由计算机I的软件来自动仿真检查。参见图12,方法是:当校准后的光伏充电电流系数新值KnOT和零点新值Z _确定后,首先计算关键校准点的光伏充电电流仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的光伏充电电流仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即
[0178]-EikS (((100*1 kmea+Zold) *Knew/Kold_Znew) /10-1ktarg) /IktargS E ik
[0179]-Ei^ ((100*1 mea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /10-1targ^ E ^
[0180]则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过;
[0181]式中:
[0182]((1(^UZtjld) *Knew/Kold_Znew) /100—关键校准点的光伏充电电流仿真值;
[0183]Iktmg—关键校准点的光伏充电电流目标值;
[0184]((100*Imea+Zold) *Knew/Kold_Znew) /100—非关键校准点的光伏充电电流仿真值;
[0185]Itog—非关键校准点的光伏充电电流目标值;
[0186]Eik—关键校准点允许的最大相对误差,是大于O的常量;
[0187]Ei+非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
[0188]写入新光伏充电电流参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏充电电流参数,如果能够返回相同的数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。然后由计算机I向数据库管理系统存储光伏充电电流校准的数据,包括校准前光伏充电电流系数、校准前光伏充电电流零点、关键校准点光伏充电电流控制器读数、非校准点光伏充电电流控制器读数、校准后光伏充电电流系数、校准后光伏充电电流零点、光伏充电电流校准完成时间等字段,如果存储光伏充电电流校准数据成功,则可以继续执行后续工作,否则停止执行后续工作。
[0189]至此,校准光伏充电电流的流程结束。
[0190]图13示出校准方法中校准负载电流的流程,开始后,首先进行校准准备步骤并被确认成功后,才能进行后续的检查光伏控制器步骤,然后依次进入读负载电流参数、采集第一校准点和第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流、计算新负载电流参数和检查新负载电流参数步骤,而后进行写入新负载电流参数步骤,校准负载电流的流程结束。
[0191]拉進進备走麗:包括调整继电器91、92、93、94、校准电源2、电子负载4工作状态,以适合负载电流校准的要求。由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向电子负载4发命令使其断开;然后向开关控制器8发命令关断继电器92、93,闭合继电器91、94,使冷却风扇11启动,为校准负载电流提供恒温环境;然后依次向校准电源2发命令设置电压、电流,启动校准电源2输出;然后向待校准的光伏控制器发命令设置为强制开灯、设置百分之十亮度,使标准电源5工作。如果以上所有动作都正确执行,则校准准备成功,继续执行后续工作。否则校准准备失败,停止执行后续动作。
[0192]检查光伏控制器步骤:主要检查负载电流控制器读数是否为O。由计算机I执行一系列动作,检查光伏控制器算法流程,如图14所示,开始后,首先经通信器6向功率表7发命令读取实际负载电流值Imeal,检查是否可以读取数据且读取的数据不为0,即ImMl>0 ;然后向待校准的光伏控制器发命令读取负载电流控制器读数1_2,检查是否可以读取数据且读取的数据不为0,即1_2>0。如果都能够读取到数据且读取的负载电流不为0,则光伏控制器工作正常,可以继续执行后续工作;否则停止执行后续动作;式中:
[0193]Iffleal一一光伏控制器设置强制开灯后的负载电流功率表读数(单位:mA);
[0194]Ifflea2一一光伏控制器设置强制开灯后的负载电流控制器读数(单位:mA)。
[0195]读负载电流参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令读取负载电流参数,如果能够读取到数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0196]采集第一校准点负载电流控制器读数及功率表电流步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向待校准的光伏控制器发命令设置亮度百分比值为第一校准点亮度百分比(例如10% ),再读取其负载电流,连续读多次,若连续N次(例如N= 15),读取的负载电流值相同,停止读取,读取负载电流成功,继续执行后续工作。若在连续读取过程中,读取到的负载电流发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的负载电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。若一直无法满足最后连续读取N次的负载电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的负载电流平均值为读取的负载电流值,读取负载电流也成功,继续执行后续动作。若未接收到返回结果,读不到负载电流值,则表示读取负载电流失败,停止执行后续动作。然后向功率表7发命令读取实际负载电流值,如果能够读取到数据,则命令执行成功,可继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0197]采集第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流步骤:由计算机I执行一系列动作,首先经通信器6向待校准的光伏控制器发命令设置亮度百分比值为第二校准点亮度百分比(例如100% ),再读取其负载电流,连续读多次,若连续N次(例如N = 15),读取的负载电流值相同,停止读取,读取负载电流成功,继续执行后续工作。若在连续读取过程中,读取到的负载电流发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的负载电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作。若一直无法满足最后连续读取N次的负载电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次(M>N,例如M = 50)时也停止读取,并取最后P次(例如P= 10)读取的负载电流平均值为读取的负载电流值,读取负载电流也成功,继续执行后续动作。若没有接收到返回结果,读取不到负载电流值,则表示读取负载电流失败,停止执行后续动作。然后向功率表7发命令读取实际负载电流值,若能够读取到数据,则命令执行成功,可继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。
[0198]计算新负载电流参数步骤:参见图15,计算新负载电流参数旨在计算出负载电流系数新值Krew和零点新值Z new,全部计算过程由计算机I执行,首先计算第一校准点和第二校准点的负载电流误差:若误差在规定的范围内,则负载电流控制器读数精度符合要求,勿需对负载电流参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需对负载电流参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和新的零点。校准算法是以第一校准点电流和第二校准点电流两者之间为大者,作为关键校准点,先分析关键校准点的误差分布情况,当关键校准点的误差为正误差时,表示读取的负载电流比实际充电电流值大。当关键校准点的正误差大于校正点t (例如t = 30mA)时,需先对读取的负载电流值进行校正,校正量为+m(例如m = 1mA)。计算新负载电流参数的校准算法包括以下步骤:
[O1"] a)先令Znew= Z Qld值,若(I kmea-1ktarg)值大于t,则令IkniJjP上m校正量,然后计算出“ (WIkmea) *Kold-Kold”算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c);
[0200]b)计算出 “ (Iktarg/10) *Kold/ (Ikmea/10+Zold) ” 算式[2]值,并令 Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d);
[0201]c)令Knew= K Qld值,然后执行步骤d);
[0202]d)计算出 “ (Imea/10+Zold) *Knew/Kold-1 targ/10 "算式[3]值,若其值不小于 O 且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f);
[0203]e)先令Znew值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“ (I ktarg/10) *Knew/(Iktmg/10-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g);
[0204]f)计算 “U (Iktarg-1targ) / (Ikmea-1mea) ” 算式[5]值,并令 Knew值等于算式[5]的值,然后执行步骤i);
[0205]g)重新计算出“ Ul(HZtjld)*KnOT/Xld-1targ/10” 算式[3]值,若其值大于 Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i);
[0206]h)计算出“U (Iktarg-1targ) / (Ikfflea-1fflea) ”算式[5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“(IJl(HZtjld) *KnOT/Xld-1targ/10”算式[3]值,并令ZnOT值等于算式[3]的值,然后执行步骤i);
[0207]i)已获得Knew新值和Z new新值,算法结束;
[0208]式中:
[0209]Ktjld—负载电流系数旧值,已由读取负载电流参数步骤获得;
[0210]Ztjld—负载电流零点旧值,已由读取负载电流参数步骤获得;
[0211]Iktmg—关键校准点的负载电流目标值,等于采集的第一校准点功率表电流和第二校准点功率表电流之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化;
[0212]Ikmea—关键校准点的负载电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点负载电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0213]Itog—非关键校准点的负载电流目标值,等于采集的第一校准点功率表电流和第二校准点功率表电流之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化;
[0214]1_ 一非关键校准点的负载电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点负载电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化;
[0215]Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0216]Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0217]Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集;
[0218]Knew一负载电流系数新值,由计算获得;
[0219]Znew—负载电流零点新值,由计算获得;
[0220]t一一个大于O的常量,关键校准点的负载电流测量值的校正阈值;
[0221]m—一个大于O的常量,关键校准点的负载电流测量值的校正量。
[0222]检查新负载电流参数步骤:检查新负载电流参数旨在检查对负载电流的校准是否成功,由计算机I的软件来自动仿真检查。参见图16,方法是:当校准后的负载电流系数新值KnOT和零点新值Z _确定后,首先计算关键校准点的负载电流仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的负载电流仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即:
[0223]-EikS (((I kmea/10+Zold) *Knew/Kold-Znew) *10_Iktarg) /IktargS E ik
[0224]-Ei^ ((I mea/ 10+Zold) *Knew/Kold-Znew) *10_Itarg< E ^
[0225]则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过;
[0226]式中:
[0227]Eik一一关键校准点,校准后负载电流仿真值与目标值的最大允许偏差;
[0228]Ei一一另一校准点,校准后负载电流仿真值与目标值的最大允许偏差。
[0229]写入新负载电流参数步骤:由计算机I经通信器6向待校准的光伏控制器发命令写入新负载电流参数,如果能够返回相同的数据,则命令执行成功,可以继续执行后续工作。否则停止执行后续动作。然后由计算机I向数据库管理系统存储负载电流校准的数据,包括校准前负载电流系数、校准前负载电流零点、关键校准点负载电流控制器读数、非校准点负载电流控制器读数、校准后负载电流系数、校准后负载电流零点、负载电流校准完成时间等字段,如果存储负载电流校准数据成功,则可以继续执行后续工作,否则停止执行后续工作。
[0230]至此,校准负载电流的流程结束。
[0231]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.光伏控制器校准方法,包括以下步骤: 1)校准系统自检:校准程序启动后,首先进行光伏控制器校准系统自检,依次检查该校准系统中的校准电源(2)、电子负载(4)、功率表(7)和开关控制器(8),经判断被检查设备均工作正常,表示校准系统自检通过,则进行光伏控制器的校准,否则不允许进行光伏控制器的校准; 2)装载光伏控制器:是指将待校准的光伏控制器PCBA板连接至该校准系统的过程,采用将待校准的光伏控制器PCBA板装到光伏控制器校准治具的方式; 3)校准蓄电池电压:在完成校准准备后,首先检查光伏控制器,主要检查蓄电池电压控制器读数是否为O,如果不为O,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的蓄电池电压参数,然后采集第一校准点和第二校准点蓄电池电压控制器读数,然后计算出新蓄电池电压参数;然后检查新蓄电池电压参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机(I)经通信器¢)向待校准的光伏控制器发命令写入新蓄电池电压参数; 4)校准光伏电压:在完成校准准备后,首先检查光伏控制器,主要检查光伏电压控制器读数是否为O,如果不为O,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的光伏电压参数,然后采集第一校准点和第二校准点光伏电压控制器读数,然后计算出新光伏电压参数;然后检查新光伏电压参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机(I)经通信器(6)向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏电压参数; 5)校准光伏充电电流:首先完成校准准备并使冷却风扇(11)启动,冷却风扇(11)用于为校准光伏充电电流提供恒温环境;其后,检查光伏控制器,主要检查光伏控制器是否进入恒压充电模式以及光伏充电电流控制器读数是否为O,如果不为O,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作,否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的光伏充电电流参数,然后采集第一校准点和第二校准点光伏充电电流控制器读数及功率表电流,然后计算出新光伏充电电流参数;然后检查新光伏充电电流参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机(I)经通信器¢)向待校准的光伏控制器发命令写入新光伏充电电流参数; 6)校准负载电流:首先完成校准准备并使冷却风扇(11)启动,冷却风扇(11)用于为校准负载电流提供恒温环境;其后,检查光伏控制器,主要检查负载电流控制器读数是否为O,如果不为O,则表明光伏控制器工作正常,继续执行后续工作。否则停止;然后读取待校准的光伏控制器的负载电流参数,然后采集第一校准点和第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流,然后计算出新负载电流参数;然后检查新负载电流参数是否满足精度要求,如是,则检查通过;最后由计算机⑴经通信器(6)向待校准的光伏控制器发命令写入新负载电流参数; 7)卸载光伏控制器:按照装载光伏控制器反向过程卸载; 至此,一台待校准的光伏控制器的校准结束。
2.根据权利要求1所述的光伏控制器校准方法,其特征在于:所述步骤3)中的采集第一校准点和第二校准点蓄电池电压控制器读数的方法,包括: a)采集第一校准点蓄电池电压控制器读数:由计算机(I)经通信器¢)向校准电源(2)发命令设置其电压为第一校准点电压,再向待校准的光伏控制器发命令读取其蓄电池电压,连续读取N次,如果读取的蓄电池电压值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的蓄电池电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的蓄电池电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的蓄电池电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的蓄电池电压的平均值作为读取的蓄电池电压值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到蓄电池电压值,则表示读取蓄电池电压失败,停止执行后续动作; b)采集第二校准点蓄电池电压控制器读数:由计算机(I)经通信器¢)向校准电源(2)发命令设置其电压为第二校准点电压,再向待校准的光伏控制器发命令读取其蓄电池电压,连续读取N次,如果读取的蓄电池电压值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的蓄电池电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的蓄电池电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的蓄电池电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的蓄电池电压的平均值作为读取的蓄电池电压值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到蓄电池电压值,则表示读取蓄电池电压失败,停止执行后续动作; 所述步骤3)中的计算新蓄电池电压参数,旨在计算出蓄电池电压系数新值KnOT和零点新值Zmw,全部计算过程由计算机(I)执行,首先计算第一校准点和第二校准点的蓄电池电压误差:如果误差在规定的范围内,则蓄电池电压控制器读数精度符合要求,不需要对蓄电池电压参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对蓄电池电压参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点,校准算法是以第一校准点电压和第二校准点电压两者之间为大者,作为关键校准点,当关键校准点的正误差大于校正点t时,需要先对读取的蓄电池电压值进行校正,校正量为+m,计算新蓄电池电压参数的校准算法包括以下步骤: a)先令Znew=Z。1(1值,若(U ^ea-Uktarg)值大于t,则令Ukniea加上m校正量,然后计算出“ (UktargZUkmea) *Kold-Kold"算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,执行步骤c); b)计算出“10*队_*1(。1(1/(1WkmeJZtjld)”算式[2]值,并令Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d); c)令Knew=K old值,然后执行步骤d); d)计算出“(1WmeJZtjld)*Knew/Xld-10*U_”算式[3]值,若其值不小于O且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f); e)先令ZmJl等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“10*Uktarg*Knew/(10*Uktog-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g); f)计算“K-*(Uktmg-Utmg)/(Ukmea-UmJ ”算式[5]值,并令KnJ直等于算式[5]的值,然后执彳丁步骤i); g)重新计算出“(1Wme^ztjld)*Knew/Xld-10*Utarg”算式[3]值,若其值大于Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i); h)计算出“(Uktog-Utmg)^ld/(Ukmea-Umea)”算式[5]值,并令Knew值等于算式[5]的值,再重新计算出“(1WmeJZtjld)^KnewZXld-1OWtog”算式[3]值,并令Znew值等于算式[3]的值,然后执行步骤i); i)已获得Knew新值和Z_新值,算法结束; 式中: K-一蓄电池电压系数旧值,已由读取蓄电池电压参数步骤获得; Z-—蓄电池电压零点旧值,已由读取蓄电池电压参数步骤获得; Uktog—关键校准点的蓄电池电压目标值,等于第一校准点和第二校准点电压之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化; Uknrea—关键校准点的蓄电池电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点蓄电池电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Utmg—非关键校准点的蓄电池电压目标值,等于第一校准点和第二校准点电压之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化; U_—非关键校准点的蓄电池电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点蓄电池电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Knrat—蓄电池电压系数新值,由计算获得; Zmw—蓄电池电压零点新值,由计算获得; t一一个大于O的常量,关键校准点的蓄电池电压测量值的校正阈值; m—一个大于O的常量,关键校准点的蓄电池电压测量值的校正量; 所述步骤3)中的检查新蓄电池电压参数,用于检查校准是否成功,由计算机(I)的软件来自动仿真检查,方法是:当校准后的蓄电池电压系数新值Knrat和零点新值Z _确定后,首先计算关键校准点的蓄电池电压仿真值与目标值的偏差;再计算非关键校准点的蓄电池电压仿真值与目标值的偏差;若两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即-Euk彡((10*U kmea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Uktarg彡 E Λ-Eu彡((10*U mea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Utarg彡 E u则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过; 式中: ((10*Ukmea+Zold) *Knew/Kold-znew) /10—关键校准点的蓄电池电压仿真值; Uktog—关键校准点的蓄电池电压目标值; ((10*Umea+Zold) *Knew/Kold-znew) /10—非关键校准点的蓄电池电压仿真值; Utmg—非关键校准点的蓄电池电压目标值; Euk—关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量; Eu—非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
3.根据权利要求1所述的光伏控制器校准方法,其特征在于:所述步骤4)中的采集第一校准点和第二校准点光伏电压控制器读数的方法,包括: a)采集第一校准点光伏电压控制器读数:由计算机(I)经通信器¢)向校准电源(2)发命令设置其电压为第一校准点电压,再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏电压,连续读取N次,如果读取的光伏电压值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的光伏电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的光伏电压的平均值作为读取的光伏电压值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到光伏电压值,则表示读取光伏电压失败,停止执行后续动作; b)采集第二校准点光伏电压控制器读数:由计算机(I)经通信器¢)向校准电源(2)发命令设置其电压为第二校准点电压,再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏电压,连续读取N次,如果读取的光伏电压值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的光伏电压值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏电压值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏电压值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的光伏电压的平均值作为读取的光伏电压值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到光伏电压值,则表示读取光伏电压失败,停止执行后续动作; 所述步骤4)中的计算新光伏电压参数,旨在计算出光伏电压系数新值KnOT和零点新值ZnOT,全部计算过程由计算机(I)执行,首先计算第一校准点和第二校准点的光伏电压误差:如果误差在规定的范围内,则光伏电压控制器读数精度符合要求,不需要对光伏电压参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对光伏电压参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点,校准算法是以第一校准点电压和第二校准点电压两者之间为大者,作为关键校准点,当关键校准点的正误差大于校正点t时,需要先对读取的光电压值进行校正,校正量为+m,计算新光伏电压参数的校准算法包括以下步骤: a)先令Znew=Z。1(1值,若(U ^ea-Uktarg)值大于t,则令Ukniea加上m校正量,然后计算出“ (UktargZKea) *Kold-Kold”算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c); b)计算出“10*队_*1(。1(1/(1WkmeJZtjld)”算式[2]值,并令Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d); c)令Knew=K old值,然后执行步骤d); d)计算出“(1WmeJZtjld)*Knew/Xld-10*U_”算式[3]值,若其值不小于O且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f); e)先令ZmJl等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“10*Uktarg*Knew/(10*Uktog-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g); f)计算“K-*(Uktmg-Utmg)/(Ukmea-UmJ ”算式[5]值,并令KnJ直等于算式[5]的值,然后执彳丁步骤i); g)重新计算出“(1Wme^ztjld)*Knew/Xld-10*Utarg”算式[3]值,若其值大于Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i); h)计算出“K-*(Uktmg-Utmg)/(Ukmea-UnJ ”算式[5]值,并令KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“(1WmeJZtjld)^KnewZXld-1OWtog”算式[3]值,并令Znew值等于算式[3]的值,然后执行步骤i); i)已获得Knew新值和Z _新值,算法结束; 式中: Ktjld—光伏电压系数旧值,已由读取光伏电压参数步骤获得; Ztjld—光伏电压零点旧值,已由读取光伏电压参数步骤获得; Uktog—关键校准点的光伏电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化; Uknrea—关键校准点的光伏电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Utmg—非关键校准点的光伏电压目标值,等于第一校准点电压和第二校准点电压之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化; U_—非关键校准点的光伏电压测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏电压控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Knew一光伏电压系数新值,由计算获得; Znrat—光伏电压零点新值,由计算获得; t一一个大于O的常量,关键校准点的光伏电压测量值的校正阈值; m—一个大于O的常量,关键校准点的光伏电压测量值的校正量; 所述步骤4)中的检查新光伏电压参数,用于检查校准是否成功,由计算机(I)的软件来自动仿真检查,方法是:当校准后的光伏电压系数新值Knrat和零点新值Z 确定后,首先计算关键校准点的光伏电压仿真值与目标值的偏差;再计算非关键校准点的光伏电压仿真值与目标值的偏差;若两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即-Euk彡((10*U kmea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Uktarg彡 E Λ-Eu彡((10*U mea+Zold) *Knew/Kold-Znew) /1-Utarg彡 E u则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过; 式中: ((10*Ukmea+Zold) *Knew/Kold-znew) /10—关键校准点的光伏电压仿真值; Uktog—关键校准点的光伏电压目标值; ((10*Umea+Zold) *Knew/Kold-znew) /10—非关键校准点的光伏电压仿真值; Utmg—非关键校准点的光伏电压目标值; Euk—关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量; Eu—非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
4.根据权利要求1所述的光伏控制器校准方法,其特征在于:所述步骤5)中的采集第一校准点和第二校准点光伏充电电流控制器读数的方法,包括: a)采集第一校准点光伏充电电流控制器读数:由计算机⑴经通信器(6)向电子负载(4)发命令设置其电流为第一校准点电流,再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏充电电流,连续读取N次,如果读取的光伏充电电流值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的光伏充电电流值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏充电电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏充电电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的光伏充电电流的平均值作为读取的光伏充电电流值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到光伏充电电流值,则表示读取光伏充电电流失败,停止执行后续动作; b)采集第二校准点光伏充电电流控制器读数:由计算机⑴经通信器(6)向电子负载(4)发命令设置其电流为第二校准点电流,再向待校准的光伏控制器发命令读取其光伏充电电流,连续读取N次,如果读取的光伏充电电流值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的光伏充电电流值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的光伏充电电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的光伏充电电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的光伏充电电流的平均值作为读取的光伏充电电流值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到光伏充电电流值,则表示读取光伏充电电流失败,停止执行后续动作; 所述步骤5)中的计算新光伏充电电流参数,旨在计算出光伏充电电流系数新值KnOT和零点新值ZnOT,全部计算过程由计算机(I)执行,首先计算第一校准点和第二校准点的光伏充电电流误差:如果误差在规定的范围内,则光伏充电电流控制器读数精度符合要求,不需要对光伏充电电流参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对光伏充电电流参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和零点,校准算法是以第一校准点电流和第二校准点电流两者之间为大者,作为关键校准点,当关键校准点的正误差大于校正点t时,需要先对读取的光伏充电电流值进行校正,校正量为+m,计算新光伏充电电流参数的校准算法包括以下步骤: a)先令Znew=Z。1(1值,若(I ^ea-1ktarg)值大于t,则令Ik_加上m校正量,然后计算出“ (IktargZIkmea) *Kold-Kold"算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c); b)计算出“KKmkt^Ktjld/(I(KrnkmeJZtjld) ”算式[2]值,并令Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d); c)令Knew=K old值,然后执行步骤d); d)计算出“(I(KmmeJZtjld)*Knew/Xld-100*Itmg”算式[3]值,若其值不小于O且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f); e)先令Zrew值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“100*1ktarg*Knew/(100*Iktmg-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g); f)计算“U(Iktog-1togVakmea-1mJ"算式5值,并令Knew值等于算式[5]的值,然后执行步骤i); g)重新计算出“(I(KmmJZtjld)*KnOT/Xld-100*Itarg”算式[3]值,若其值大于Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i); h)计算出Hktog-1tog)*!^/(Ikmea-1nJ”算式[5]值,并令KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“(100*1_+2。1(1)*1(_/1(。1(1-100*1_”算式[3]值,并令Znew值等于算式[3]的值,然后执行步骤i); i)已获得Knew新值和Z _新值,算法结束; 式中: Ktjld—光伏充电电流系数旧值,已由读取光伏充电电流参数步骤获得; Ztjld—光伏充电电流零点旧值,已由读取光伏充电电流参数步骤获得; Iktog—关键校准点的光伏充电电流目标值,等于第一校准点电流和第二校准点电流之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化; 1,_一关键校准点的光伏充电电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏充电电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Itog—非关键校准点的光伏充电电流目标值,等于第一校准点电流和第二校准点电流之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化; 1_ 一非关键校准点的光伏充电电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点光伏充电电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Knew一光伏充电电流系数新值,由计算获得; Znrat—光伏充电电流零点新值,由计算获得; t一一个大于O的常量,关键校准点的光伏充电电流测量值的校正阈值; m—一个大于O的常量,关键校准点的光伏充电电流测量值的校正量;所述步骤5)中的检查新光伏充电电流参数,用于检查校准是否成功,由计算机(I)的软件来自动仿真检查,方法是:当校准后的光伏充电电流系数新值Knrat和零点新值Z nOT确定后,首先计算关键校准点的光伏充电电流仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的光伏充电电流仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即-EikS (((100*1 kmea+Zold) *Knew/K0id-Znew) /10-1ktarg) /Iktarg^ E ik-EiS ((100*1 mea+Z0id) *Knew/Kold-Znew) /10-1targ^ E ^ 则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过; 式中: ((100*Ikmea+Zold) *Knew/Kold-znew) /100—关键校准点的光伏充电电流仿真值; Iktog—关键校准点的光伏充电电流目标值; ((100*Imea+Zold) *Knew/Kold-znew) /100—非关键校准点的光伏充电电流仿真值; Itog—非关键校准点的光伏充电电流目标值; Eik—关键校准点允许的最大相对误差,是大于O的常量; Ei+非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
5.根据权利要求1所述的光伏控制器校准方法,其特征在于:所述步骤6)中的采集第一校准点和第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流的方法,包括: a)采集第一校准点负载电流控制器读数及功率表电流:由计算机⑴经通信器(6)向待校准的光伏控制器发命令设置亮度百分比值为第一校准点亮度百分比,再读取其负载电流,连续读取N次,如果读取的负载电流值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的负载电流值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的负载电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的负载电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的负载电流的平均值作为读取的负载电流值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到负载电流值,则表示读取负载电流失败,停止执行后续动作;然后向功率表(7)发命令读取实际负载电流值,如果能够读到数据,认为命令执行成功,继续执行后续动作,否则停止执行后续动作; b)采集第二校准点负载电流控制器读数及功率表电流:由计算机⑴经通信器(6)向待校准的光伏控制器发命令设置亮度百分比值为第二校准点亮度百分比,再读取其负载电流,连续读取N次,如果读取的负载电流值相同,则停止读取,认为读取成功,继续执行后续工作;如果在连续读取过程中,读取到的负载电流值发生变化,则一直读取下去,直到最后连续读取N次的负载电流值相同为止,并认为读取成功,继续执行后续工作;如果一直无法满足最后连续读取N次的负载电流值相同的条件,则连续读取次数达到M次时也停止读取,并取最后P次读取的负载电流的平均值作为读取的负载电流值,也认为读取成功,继续执行后续动作;如果没有接收到返回结果,读取不到负载电流值,则表示读取负载电流失败,停止执行后续动作;然后向功率表(7)发命令读取实际负载电流值,如果能够读到数据,认为命令执行成功,继续执行后续动作,否则停止执行后续动作; 所述步骤6)中的计算新负载电流参数,旨在计算出负载电流系数新值Krew和零点新值ZnOT,全部计算过程由计算机(I)执行,首先计算第一校准点和第二校准点的负载电流误差:如果误差在规定的范围内,则负载电流控制器读数精度符合要求,不需要对负载电流参数进行调整;当误差超出规定的范围时,则需要对负载电流参数进行调整,即校准,先用规定的校准算法计算出新的系数和新的零点,校准算法是以第一校准点电流和第二校准点电流两者之间为大者,作为关键校准点,当关键校准点的正误差大于校正点t时,需要先对读取的负载电流值进行校正,校正量为+m,计算新负载电流参数的校准算法包括以下步骤: a)先令Znew=Z。1(1值,若(I ^ea-1ktarg)值大于t,则令Ik_加上m校正量,然后计算出“ (IktargZIkmea) *Kold-Kold"算式[I]值,若其绝对值小于等于Ek值,则执行步骤b),否则,则执行步骤c); b)计算出“(Iktarg/10)^oid/dtaea/lO+Z^) ”算式[2]值,并令Knew值等于算式[2]的值,然后执行步骤d); c)令Knew=K old值,然后执行步骤d); d)计算出“Ul(HZtjld) *Knew/Xld-1targ/10”算式[3]值,若其值不小于O且不大于Ezi值,则执行步骤e),否则,执行步骤f); e)先令Zmw值等于步骤d)中计算的算式[3]的值,再计算“(I ktarg/10) *K廳/(Iktmg/10-ZnOT)”算式[4]值,并令KnOT值等于算式[4]的值,然后执行步骤g); f)计算“U(Iktog-1togVakmea-1mJ"算式[5]值,并令KnJ直等于算式[5]的值,然后执彳丁步骤i); g)重新计算出“(1_/10+2。1(1)*1(_/1(。1(1-1_/10”算式[3]值,若其值大于Ez2值,则执行步骤h),否则,执行步骤i); h)计算出“K-* (Iktog-1togVakmea-1meaVIS [5]值,并令 KnJ直等于算式[5]的值,再重新计算出“ (1_/10+2。1(1)*1(-/1(。1(1-1响/10,,算式[3]值,并令Znew值等于算式[3]的值,然后执行步骤i); i)已获得Knew新值和Z_新值,算法结束; 式中: Ktjld—负载电流系数旧值,已由读取负载电流参数步骤获得; Ztjld—负载电流零点旧值,已由读取负载电流参数步骤获得; Iktog—关键校准点的负载电流目标值,等于采集的第一校准点功率表电流和第二校准点功率表电流之间的较大的值,在校准过程中不会发生变化; Iknrea—关键校准点的负载电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点负载电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Itog—非关键校准点的负载电流目标值,等于采集的第一校准点功率表电流和第二校准点功率表电流之间的较小的值,在校准过程中不会发生变化; 1_ 一非关键校准点的负载电流测量值,等于采集的第一校准点或第二校准点负载电流控制器读数,其取值与其目标值相对应,在校准过程中不会发生变化; Ek—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ezi—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Ez2—一个大于O的常量,不会发生变化,不需要采集; Knew一负载电流系数新值,由计算获得; Znrat—负载电流零点新值,由计算获得; t一一个大于O的常量,关键校准点的负载电流测量值的校正阈值; m—一个大于O的常量,关键校准点的负载电流测量值的校正量; 所述步骤6)中的检查新负载电流参数,用于检查校准是否成功,由计算机(I)的软件来自动仿真检查,方法是:当校准后的负载电流系数新值Knrat和零点新值Z nOT确定后,首先计算关键校准点的负载电流仿真值与目标值的偏差;然后计算非关键校准点的负载电流仿真值与目标值的偏差;如果两个校准点的仿真偏差均在规定范围内,即
-EikS (((I kmea/10+Z0Id) *ΚηΜ/Χ1(ΓΖη?) * I O—Iktarg) / IktargS E ik
-EiS ((1-/I(HZold)*Knew/Kold-Znew)*10-1targ< E ^ 则校准后的精度满足要求,检查通过,否则不通过; 式中: ((Ikmea/10+Zold) *Knew/Kold-Znew) *10—关键校准点的负载电流仿真值; Iktog—关键校准点的光伏充电电流目标值; ((Imea/10+zold) *Knew/Kold-znew) *10—非关键校准点的负载电流仿真值; Itog—非关键校准点的负载电流目标值; Eik—关键校准点允许的最大相对误差,是大于O的常量; Ei+非关键校准点允许的最大绝对误差,是大于O的常量。
6.光伏控制器校准系统,包括计算机(1)、校准电源(2)、辅助电源(3)、电子负载(4)、标准光源(5)、通信器(6)、功率表(7)、开关控制器(8)、多个继电器(9)、二极管(10)、其特征在于:所述计算机(I)与通信器(6)相连接;所述通信器(6)还分别连接校准电源(2)、电子负载(4)、功率表(7)和开关控制器⑶;所述校准电源⑵还连接与其对应的继电器(91,92);所述功率表(7)还连接标准光源(5);所述开关控制器(8)还分别与多个继电器(9)相连接;所述二极管(10)分别与其对应的继电器(93)和辅助电源(3)相连接;该光伏控制器校准系统还设有冷却风扇(11)。
7.根据权利要求6所述的光伏控制器校准系统,其特征在于:所述冷却风扇(11)通过与其对应连接的继电器(94)连接到开关控制器(8),所述冷却风扇(11)用于在光伏充电电流校准和负载电流校准时,对光伏控制器提供冷却,以防止因温升效应对上述二者电流校准过程造成干扰。
8.根据权利要求7所述的光伏控制器校准系统,其特征在于:所述计算机(I)部署有能够实现上述校准方法的一套程序,以及数据库管理系统,该数据库管理系统用于存储校准过程中所产生的校准数据。
9.根据权利要求8所述的光伏控制器校准系统,其特征在于:所述通信器(6)是实现计算机(I)与校准电源(2)、电子负载(4)、功率表(7)、开关控制器(8)、光伏控制器之间进行通信的设备,以实现校准的自动化,硬件通信协议采用串口通信。
10.根据权利要求6或9所述的光伏控制器校准系统,其特征在于:所述校准电源(2)是可编程直流电源,用来模拟蓄电池和太阳能电池板,用于蓄电池电压、光伏电压、光伏充电电流和负载电流校准;所述辅助电源(3)是直流电源,用来模拟蓄电池,用于光伏电压和光伏充电电流校准;所述电子负载(4)是多功能的负载模拟设备,用来模拟蓄电池,用于光伏充电电流校准;所述标准光源(5)是LED灯或水泥电阻,用于负载电流校准;所述功率表(7)是直流功率表,提供电压、电流和功率的自动测量,将自动测量的电压、电流和功率发送给计算机(I),用于负载电流校准;所述开关控制器(8)是一种1设备,接受计算机(I)的控制命令,用于控制多个继电器(9)的闭合与断开,实现校准自动化;所述多个继电器(9),是直流继电器,设有四个(91、92、93、94),分别与其相对应的器件连接,通过开关控制器(8)实现其触点的自动闭合与断开,实现校准电源(2)、辅助电源(3)、冷却风扇(11)的接入与断开,以实现校准自动化,确保校准的正常完成;所述二极管(10)的作用是提供对辅助电源⑶的防反保护,防止因辅助电源⑶的电压低于外部电压而对辅助电源⑶造成损坏。
【文档编号】G05B23/02GK104503440SQ201410790548
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】邓绍根, 范劲钟, 朱淑君 申请人:中科恒源科技股份有限公司