[发明专利]光伏混合动力龙门起重机的能量管理系统和管理方法

摘要

本发明提出了光伏混合动力龙门起重机的能量管理系统和管理方法，该系统在原有的锂电池混合动力系统的基础之上，通过引入光伏系统，调整了能源结构。该方法则依赖于光伏混合动力龙门起重机能量系统实现；包括3个步骤：能量系统初始参数设置、预测算法对光伏系统进行控制、光伏系统对整体系统进行实时控制。同时针对不断变化的外界条件以及能源的多样性，采用功率预测的方式取代扰动观察法、增量电导法以及恒压追踪法等传统的最大功率点跟踪方式，通过实际与预测相结合，解决了光伏系统的最大功率点跟踪问题，实现了光伏系统对整体系统的控制。

主权项

1.一种光伏混合动力龙门起重机能量管理系统，由三个部分组成：光伏供能系统、锂电池供能系统和柴油机供能系统；其中锂电池为主动力系统，光伏和柴油机系统为辅助的动力系统；系统工作时，辅助动力系统持续为主动力系统供能；在光伏系统中，选取额定功率为265w的多晶硅，进行12串5并，共计60个多晶硅单体串联成太阳能阵列，其输出端与升压电路相连，整体升压电路由升压模块和最大功率点控制模块两部分组成，最大功率点控制模块输入端与太阳能阵列输出电压和电流相连，通过功率预测算法，实现最大功率点跟踪；最大功率点跟踪控制模块的输出端与脉宽调制器相连，脉宽调制器输出端与升压电路中二极管相连，通过产生可变的脉冲波形，控制二极管的通断，升压电路的输出端与直流母排相连；太阳能电池板，最大功率点跟踪控制模块，升压电路模块共同组成光伏供能系统；柴油机系统额定功率为35kw，其输出端直与整流器进行串联，整流器输出为直流电；锂电池系统使用额定容量50Ah、电压3.2V的单体电池进行4串4并组成的电池模块，共计50个电池模块串联成为128kwh的电池组，输出为直流电；三个供能系统均转化为直流电输出，接着通过并联的方式接入直流母排中，最终通过串联与逆变器相连，将直流电转化为交流电，实现对起重机系统的供能。