[实用新型]一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电学技术领域，具体涉及一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置。

背景技术

随着传统不可再生能源的消耗，人们逐渐把目光转移到各种可再生能源上。然而可再生能源发电系统输出功率具有随机性、波动性，为了满足可再生能源发电系统与用电负载之间的平衡和充分利用发电系统输出的电能，需要在系统中配置一定容量的储能设备。针对可再生能源发电系统的特点，需要储能设备具备高能量密度、高功率密度、较长的循环寿命等特性。但目前的储能技术，没有集这些特性于一身的单一储能设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，解决了现有技术中没有适用于可再生能源发电系统的储能装置的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，包括新能源发电系统，新能源发电系统经直流母线分别连接直流负载和交流负载，直流母线还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组和蓄电池组，超级电容器组、蓄电池组和直流母线都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器，控制器根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。

本实用新型的特点还在于，

超级电容器组和蓄电池组各自通过不同的双向DC/DC变换器分别连接至直流母线。

超级电容器组还通过双向DC/DC变换器和蓄电池组连接。

各个双向DC/DC变换器均连接至控制器的信号输入端。

新能源发电系统通过DC/DC变换器连接至直流母线。

交流负载通过DC/AC变换器连接至直流母线。

蓄电池组包括若干个蓄电池单元，根据进入蓄电池组的充电电流的大小，若干个蓄电池单元之间的连接方式可在串联或并联两种方式中切换。

每个蓄电池单元均包括第一直流电源，第一直流电源的正极连接至第八增强型场效应管的漏极，第八增强型场效应管的源极分别连接至第九增强型场效应管的源极和第四直流电源的正极，第九增强型场效应管的漏极分别连接至第一直流电源的负极和第十增强型场效应管的漏极，第十增强型场效应管的源极连接至第四直流电源的负极。

超级电容器组包括若干个并联的超级电容器单元，超级电容器单元包括若干个串联的超级电容器。

控制器的型号为TMS320F2812。

本实用新型的有益效果是，将超级电容器与蓄电池联合作为储能装置，能够根据新能源发电系统的不同电力输出情况对混合储能进行控制，不仅功率密度大又保持了传统电容器快速充放电的特性，而且可以提供大脉冲功率，循环寿命长；同时平衡电能的产生与消耗，且能够有效地延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图中，1.新能源发电系统，2.直流负载，3.交流负载，4.超级电容器组，5.蓄电池组，6.控制器，7.直流母线。

图1是本实用新型一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置中蓄电池单元的电路图；

图3是本实用新型一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置中直流母线与超级电容器组的连接电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，如图1所示，包括新能源发电系统1，新能源发电系统1经直流母线7分别连接直流负载2和交流负载3，直流母线7还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组4和蓄电池组5，超级电容器组4、蓄电池组5和直流母线7都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器6，控制器6根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。

其中，超级电容器组4和蓄电池组5各自通过不同的双向DC/DC变换器分别连接至直流母线7，超级电容器组4还通过双向DC/DC变换器和蓄电池组5连接；各个双向DC/DC变换器均连接至控制器6的信号输入端；新能源发电系统1通过双向DC/DC变换器连接至直流母线7；交流负载3通过DC/AC变换器连接至直流母线7。

新能源发电系统1经DC/DC变换器接直流母线7，进而接各种负载，其中，交流负载3需要经过DC/AC变换器接直流母线7，超级电容器组4与蓄电池组5经双向的DC/DC变换器接直流母线7。直流母线7、超级电容器组4和蓄电池组5分别接有独立的采样单元和控制单元，整个系统的控制依据采样单元的采样信号经过处理器6处理之后进行控制。