[發明專利]一種基于太陽能系統的混合能源供電系統和方法

有效

• 申請號: 200910180441.3
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN102044989A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 吳海軍;蔡騰宇;李南海;梁恩志;王興杰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J7/00;H02J9/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 孫寶海

1.一種基于太陽能的混合能源供電系統，其特征在于，包括：

太陽能子系統，用于將太陽能轉換為電能，為負載和儲能單元提供電能；

所述儲能單元，用于儲存電能，為所述負載提供備用電能；

互補能源子系統，用于當所述儲能單元容量不足時為所述負載提供電能；

混合能源控制子系統，用于當所述太陽能子系統正常工作時，調度所述太陽能子系統為所述負載和所述儲能單元提供電能；當所述太陽能子系統不能正常工作時，調度所述儲能單元為所述負載提供電能；當確定所述儲能單元的放電容量低于預定值時，調度所述互補能源子系統為所述負載提供電能，當所述互補能源子系統為所述負載提供電能時，基本不向所述儲能單元提供電能；當所述太陽能子系統恢復正常工作時，停止所述互補能源子系統為所述負載提供電能。

2.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，所述太陽能子系統以當地的平均光照時間和負載的平均功耗為基準配置太陽能電池板數量，使得當太陽光照時間在平均光照時間的預定范圍以上時，配置的太陽能子系統能夠滿足負載24小時工作供電需求；所述儲能單元備電時間為24小時減去平均光照時間，并提供一定比例的額外備用時間。

3.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，所述當確定所述儲能單元的放電容量低于預定值時，調度所述互補能源子系統為所述負載提供電能中的預定值為所述儲能單元總容量的20％～40％中的一個值。

4.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，當滿足如下條件時，所述混合能源控制子系統調度所述互補能源子系統停止為所述負載提供電能：所述太陽能子系統輸出的電流值大于負載工作需要的電流值且延遲0～60min，或者儲能單元的容量狀態達到總容量值30～70％SOC。

5.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，所述混合能源控制子系統包括：

太陽能輸入接口，用于接收所述太陽能子系統的電功率輸入；

互補能源輸入接口，用于接收所述互補能源子系統的電功率輸入；

配電單元，用于對通過所述太陽能輸入接口和所述互補能源輸入接口接收的電功率輸入進行統一配電，輸出到DC/DC功率變換器；

能源調度控制單元，用于實現太陽能子系統、互補能源系統和儲能單元的自動切換供電調度控制管理；

功率變換器，用于對來自所述配電單元和所述儲能單元的電能變壓后輸出到負載，為負載提供電能。

6.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，

在所述混合能源控制子系統中設置所述儲能單元定期定時滿充電；所述混合能源控制子系統調度所述互補能源子系統定期向所述儲能單元滿充電；

當滿足如下條件時，所述混合能源控制子系統調度所述互補能源子系統停止向所述儲能單元滿充電：

所述儲能單元電壓達到預定值并延時0～60min或者所述互補能源子系統啟動最長運行時間到。

7.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，還包括風機子系統，用于將風能轉換為電能，為所述負載和儲能單元提供電能；

所述混合能源控制子系統統一調度所述太陽能子系統和所述風機子系統輸出的電能，為負載和所述儲能單元提供電能。

8.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，所述互補能源子系統為燃料電池、汽油發電機或者小型柴油發電機。

9.根據權利要求8所述混合能源供電系統，其特征在于，所述燃料電池為質子交換膜氫燃料電池系統、直接甲醇燃料電池系統或固體氧化物燃料電池系統

10.根據權利要求1所述的混合能源供電系統，其特征在于，所述儲能單元為鎳鎘電池、鎳氫電池、閥控鉛酸蓄電池、鋰電池、或富液式電池。