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光伏系统中的充放电管理是保证系统稳定性和能量利用率的核心环节。在MATLAB中实现这一功能通常需要结合电池模型、光伏阵列特性以及负载需求进行动态调控。以下是关键实现思路的分解:
电池建模与状态监测 首先需建立电池的等效电路模型或经验模型(如Rint模型),通过实时监测电压、电流和温度参数计算SOC(荷电状态)。SOC估算是充放电决策的基础,常用方法包括安时积分法或结合卡尔曼滤波的优化算法。
光伏发电与负载功率匹配 通过MPPT(最大功率点跟踪)算法获取光伏阵列的实时输出功率,并与负载需求对比。当光伏发电大于负载时,启动充电逻辑;反之则切换至放电模式,或启动混合供电策略。
多模式控制策略 恒流-恒压充电:在SOC较低时采用恒流快充,接近满电时切换为恒压浮充 动态放电阈值:根据SOC设置分级放电阈值(如80%时允许大电流放电,30%时触发保护性限流) 优先级调度:为关键负载配置供电优先级,低SOC时自动切断非必要负载
保护机制集成 在代码中需嵌入过充/过放保护、温度保护模块,通过实时判断电池参数触发报警或切断电路。例如当检测到单体电压超过上限阈值时,立即停止充电并激活均衡电路。
扩展方向可考虑加入天气预报数据预测光伏出力,或结合模糊控制优化充放电阈值设置。实际部署时还需通过Simulink进行闭环仿真验证动态响应特性。