[發(fā)明專利]船用復(fù)合儲能單元的能量管理系統(tǒng)和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610113025.1 | 申請日： | 2016-02-29 |
| 公開（公告）號： | CN105553065B | 公開（公告）日： | 2018-10-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊祥國;楊誠;田畾;陶烽偉;管聰;豐浩宇 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢理工大學(xué) |
| 主分類號： | H02J7/14 | 分類號： | H02J7/14;H02J7/34 |
| 代理公司： | 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104 | 代理人： | 胡鎮(zhèn)西;李滿 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 復(fù)合 單元 能量 管理 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種利用船用復(fù)合儲能單元的能量管理系統(tǒng)的能量管理方法，船用復(fù)合儲能單元的能量管理系統(tǒng)包括復(fù)合儲能單元(7)，該復(fù)合儲能單元(7)包括電容組(8)、蓄電池組(9)、第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)、第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)，所述電容組(8)的電源接口通過第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)連接直流母線(12)，蓄電池組(9)的電源接口通過第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)連接直流母線(12)，其特征在于：它還包括整流器(1)、雙向逆變器(2)、第一電流和電壓采樣模塊(3)、第二電流和電壓采樣模塊(4)、比例積分調(diào)節(jié)器(5)和數(shù)字信號處理控制模塊(6)，其中，所述第一電流和電壓采樣模塊(3)用于實時采集負載電機(13)的工作電流和工作電壓，第一電流和電壓采樣模塊(3)的采集數(shù)據(jù)輸出端連接比例積分調(diào)節(jié)器(5)的第一數(shù)據(jù)輸入端，第二電流和電壓采樣模塊(4)用于實時采集發(fā)電機組(14)的輸出電流和輸出電壓，第二電流和電壓采樣模塊(4)的采集數(shù)據(jù)輸出端連接比例積分調(diào)節(jié)器(5)的第二數(shù)據(jù)輸入端，比例積分調(diào)節(jié)器(5)的輸出端連接數(shù)字信號處理控制模塊(6)的反饋信號輸入端，數(shù)字信號處理控制模塊(6)的DC/DC轉(zhuǎn)化控制信號輸出端分別連接第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)和第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)的控制端，發(fā)電機組(14)的電源輸出端通過整流器(1)連接直流母線(12)，負載電機(13)的電能通道通過雙向逆變器(2)連接直流母線(12)，數(shù)字信號處理控制模塊(6)的雙向逆變器控制信號輸出端連接雙向逆變器(2)的控制信號輸入端；
利用船用復(fù)合儲能單元的能量管理系統(tǒng)的能量管理方法，包括如下步驟：
步驟1：第一電流和電壓采樣模塊(3)實時采集負載電機(13)的工作電流和工作電壓，第二電流和電壓采樣模塊(4)實時采集發(fā)電機組(14)的輸出電流和輸出電壓，第一電流和電壓采樣模塊(3)和第二電流和電壓采樣模塊(4)將采集到的電流和電壓數(shù)據(jù)傳輸給比例積分調(diào)節(jié)器(5)；
步驟2：比例積分調(diào)節(jié)器(5)將負載電機(13)的功率與發(fā)電機組(14)的功率進行比較：當負載電機(13)的功率小于發(fā)電機組(14)的功率時，數(shù)字信號處理控制模塊(6)控制雙向逆變器(2)處于逆向工作狀態(tài)，數(shù)字信號處理控制模塊(6)控制第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)和第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)工作在Buck狀態(tài)，把直流母線(12)中多余的電能通過對應(yīng)的電容組(8)、蓄電池組(9)儲存；
當負載電機(13)的功率大于發(fā)電機組(14)的功率時，數(shù)字信號處理控制模塊(6)控制雙向逆變器(2)處于正向工作狀態(tài)，數(shù)字信號處理控制模塊(6)控制第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)和第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)工作在Boost狀態(tài)，電容組(8)和蓄電池組(9)中的能量釋放到直流母線(12)中，再通過雙向逆變器(2)提供給負載電機(13)；
當負載電機(13)的功率等于發(fā)電機組(14)的功率時，二者比較后的值為零，這時數(shù)字信號處理控制模塊(6)只控制雙向逆變器(2)處于正向工作狀態(tài)，并通過控制第一DC/DC轉(zhuǎn)化器(10)和第二DC/DC轉(zhuǎn)化器(11)使電容組(8)和蓄電池組(9)處于不工作狀態(tài)；
步驟3：當船舶制動時，負載電機(13)處于再生制動狀態(tài)，負載電機(13)發(fā)電，數(shù)字信號處理控制模塊(6)控制雙向逆變器(2)處于逆向工作狀態(tài)，電容組(8)和蓄電池組(9)儲存能量，從而起到對發(fā)電機組(14)和船舶電網(wǎng)的調(diào)節(jié)作用。
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