[發明專利]一種海洋錨泊浮臺用能源供給系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910270715.1
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN110034557A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 陸運章;張佳亮;周蒙;郭進;周洪彪
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/14;H02J3/38;H02J3/32;H02J7/35
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

1.一種海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，包括發電單元、儲能單元（7）、監控單元和供配電單元；

所述供配電單元，包括一次母線和二次電源，所述一次母線為直流母線架構；所述二次電源與所述一次母線相連，并從一次母線進行取能；

所述發電單元包括光伏發電子單元或風力發電子單元或燃油發電子單元中的一種或多種，各所述子單元均與所述一次母線相連；

所述儲能單元（7），與所述一次母線相連，用于儲存各子單元中多余的能量；

所述監控單元，用于監控儲能單元（7）的儲能情況以實現各子單元的切換，以及在一次母線欠壓時關閉儲能單元（7）的輸出，并保留發電單元暢通以實現自恢復供電功能。

2.根據權利要求1所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述光伏發電子單元包括多組太陽能電池陣（1）和光伏MPPT模塊，各太陽能電池陣（1）均與光伏MPPT模塊一一對應連接；光伏MPPT模塊使用高頻變壓器驅動一個升-降型DC-DC全橋式逆變電路，利用擾動跟蹤算法使太陽能電池陣（1）輸出功率跟蹤最大功率點。

3.根據權利要求1所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述風力發電子單元包括風力發電機（2）和風能控制器（5），所述風力發電機（2）與所述風能控制器（5）相連，所述風能控制器（5）的輸出端連接至所述一次母線。

4.根據權利要求1所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述燃油發電子單元包括柴油發電機（3）和多個整流模塊（6），所述柴油發電機（3）經多個整流模塊（6）與所述一次母線相連。

5.根據權利要求1至4中任意一項所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述儲能單元（7）包括多組高能量密度的鋰電池組組成，各鋰電池組之間分區設置且均具備獨立供電的功能。

6.根據權利要求1至4中任意一項所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述一次母線的電壓為DC48V。

7.根據權利要求1至4中任意一項所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統，其特征在于，所述二次電源包括AC220V或DC12V或DC24V或DC48V中的一種或多種；所述一次母線通過DC-AC轉換器（8）與AC220V相連；所述一次母線通過DC-DC轉換器（10）與DC12V或DC24V或DC48V相連。

8.一種基于權利要求1至7中任意一項所述的海洋錨泊浮臺用能源供給系統的控制方法，其特征在于，在發電單元中，在有太陽光時控制啟動所述光伏發電子單元，在有風時啟動所述風力發電子單元，通過一次母線進行供電，并將多余的太陽能或風能能量存儲至所述儲能單元（7）中；當所述光伏發電子單元或風能發電子單元輸出的能量不足時，控制所述儲能單元（7）放電以補充不足的能量；當所述儲能單元（7）電量不足時，自動啟動燃油發電子單元為負載供電，同時為儲能單元（7）充電；當儲能單元（7）電量充至設定值上限時，自動關閉燃油發電子單元。

9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，當儲能單元（7）為能量充滿狀態，且光伏發電子單元輸出的能量大于負載所需消耗的能量時，限制光伏發電子單元的輸出功率，使得輸出的能量與負載所需消耗的能量達到平衡，有效保護負載安全供電。

10.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，當儲能單元（7）為能量欠壓狀態，且光伏發電子單元或風能發電子單元等輸出的能量均小于負載所需消耗的能量時，對儲能單元（7）進行過放保護而無法進行放電；當光伏發電子單元或風能發電子單元可以對儲能單元（7）進行充電時，限制儲能單元（7）的輸出，保障發電單元的正常運行，以實現自恢復供電功能。