[實(shí)用新型]一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220502788.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN202817783U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海波;徐順剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/32
• 分類號(hào): H02J3/32;H02J15/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及新能源控制與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路。

背景技術(shù)

在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列由于日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等自然條件的變化而不能持續(xù)、穩(wěn)定地輸出電能，導(dǎo)致光伏發(fā)電系統(tǒng)存在穩(wěn)定性問(wèn)題，難以很好地跟蹤負(fù)荷的變化。因而，在系統(tǒng)中配置一定容量的儲(chǔ)能裝置對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有重要意義，儲(chǔ)能裝置能起到穩(wěn)定光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的作用，使得系統(tǒng)在發(fā)電功率或負(fù)荷功率波動(dòng)較大時(shí)，仍然能夠保持較好的穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)在信號(hào)擾動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性能。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常使用蓄電池作為儲(chǔ)能裝置，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)大信號(hào)擾動(dòng)時(shí)，通過(guò)由蓄電池放電和對(duì)蓄電池充電來(lái)釋放或者吸收短時(shí)峰值功率，從而確保系統(tǒng)的輸出功率穩(wěn)定。因此，配置適當(dāng)容量蓄電池作為儲(chǔ)能裝置的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可以提高輸出功率的穩(wěn)定性，還能增加系統(tǒng)的可調(diào)度性，可以在特定的時(shí)間提供所需的電能，而不必考慮此時(shí)光伏陣列的發(fā)電功率，同時(shí)也是解決諸如電壓脈沖、跌落、涌流和瞬時(shí)供電中斷等動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題的有效途徑之一。

然而，由于蓄電池儲(chǔ)能是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，其老化速度與充放電敏感度，使用壽命與充放電次數(shù)有直接關(guān)系，而在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，光伏陣列的輸出功率會(huì)隨日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等自然條件而頻繁變化，蓄電池會(huì)進(jìn)行頻繁的充放電，從而導(dǎo)致光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池存在老化速度快、壽命短和系統(tǒng)維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路，該光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路，通過(guò)同時(shí)使用蓄電池和超級(jí)電容器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置，通過(guò)對(duì)蓄電池和超級(jí)電容器有效的能量管理，從而大幅度減少蓄電池的充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。

為此給出一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路，包括光伏陣列、蓄電池和并網(wǎng)逆變器，光伏陣列通過(guò)直流母線與并網(wǎng)逆變器連接，蓄電池接于直流母線的正、負(fù)極之間，在蓄電池與直流母線之間接有第一檢測(cè)控制電路；有超級(jí)電容器通過(guò)第二檢測(cè)控制電路接在直流母線的正、負(fù)極之間；

第一檢測(cè)控制電路用于當(dāng)檢測(cè)到直流母線電壓???????????????????????????????????????????????相對(duì)于期望值的波動(dòng)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟用蓄電池進(jìn)行充放電以維持直流母線的電壓穩(wěn)定在期望值；第一檢測(cè)控制電路用于當(dāng)檢測(cè)到直流母線電壓相對(duì)于期望值的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)值時(shí)，不接通蓄電池和直流母線；

超級(jí)電容器由第二檢測(cè)控制電路控制用于維持直流母線的電壓穩(wěn)定在期望值。

在直流母線的正、負(fù)極之間接有濾波電容。?

蓄電池為鉛酸電池或者鎳鎘電池或者鋰電池。

本發(fā)明的一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路的有益效果是，通過(guò)同時(shí)使用蓄電池和超級(jí)電容器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置，利用蓄電池儲(chǔ)容量大、成本低和超級(jí)電容器功率密度高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，對(duì)蓄電池和超級(jí)電容器進(jìn)行有效的能量管理，使超級(jí)電容器用于持續(xù)維持直流母線電壓穩(wěn)定在期望值，而只在直流母線電壓相對(duì)于期望值的波動(dòng)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，才啟用蓄電池進(jìn)行充放電以維持直流母線的電壓穩(wěn)定在期望值，直流母線電壓相對(duì)于期望值的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)值時(shí)不需接通蓄電池和直流母線，從而大幅度減少蓄電池的充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。?

附圖說(shuō)明

圖1是一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路的電路示意圖。

圖2是蓄電池和超級(jí)電容器能量管理控制曲線。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例的一種光伏并網(wǎng)發(fā)電的超級(jí)電容器和蓄電池混合儲(chǔ)能能量管理電路如圖1所示，包括光伏陣列、蓄電池和并網(wǎng)逆變器，光伏陣列通過(guò)直流母線與并網(wǎng)逆變器連接，蓄電池接于直流母線的正、負(fù)極之間，在蓄電池與直流母線之間接有第一檢測(cè)控制電路；有超級(jí)電容器通過(guò)第二檢測(cè)控制電路接在直流母線的正、負(fù)極之間；?

第一檢測(cè)控制電路用于當(dāng)檢測(cè)到直流母線電壓相對(duì)于期望值的波動(dòng)大于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟用蓄電池進(jìn)行充放電以維持直流母線的電壓穩(wěn)定在期望值；第一檢測(cè)控制電路用于當(dāng)檢測(cè)到直流母線電壓相對(duì)于期望值的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)值時(shí)，不接通蓄電池和直流母線；

超級(jí)電容器由第二檢測(cè)控制電路控制用于維持直流母線的電壓穩(wěn)定在期望值。