[發明專利]一種混合電源系統及其配置方法

有效

• 申請號: 202211044222.4
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115133636B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 賀樂和;吳興貴;賀一雄;張勇平;帥建軍
• 申請（專利權）人: 長沙天儀空間科技研究院有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/35;H02J7/00;H01M10/42
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 羅延紅

1.一種混合電源系統，至少包括太陽能發電模塊（101）、儲能電池組（102）、超級電容（103）以及管理單元（120），

其特征在于，

所述管理單元（120）配置為：在所述太陽能發電模塊（101）的發電功率或負載的用電功率出現變化的情況下，至少獲取所述電源系統的電參數，并基于所述電參數控制所述電源系統的工作模式，其中，

所述電參數至少包括所述儲能電池組（102）和/或所述超級電容（103）的電壓值和電流值；所述太陽能發電模塊（101）、所述儲能電池組（102）和所述超級電容（103）分別通過變換器連接至供電母線，通過輸出端口（104）向所述負載供電，其中，

所述管理單元（120）通過控制三個所述變換器的工作狀態，進而控制所述太陽能發電模塊（101）、所述儲能電池組（102）和所述超級電容（103）的供電狀態；

其中，與所述太陽能發電模塊（101）連接的變換器為第一變換器，與所述儲能電池組（102）連接的變換器為第二變換器，與所述超級電容（103）連接的變換器為第三變換器；

所述管理單元（120）還配置為：

構建描述電源系統的狀態模型，并在所述太陽能發電模塊（101）和/或所述儲能電池組（102）和/或所述超級電容（103）向所述負載供電的過程中采集所述電源系統的電參數；

基于所述狀態模型以及電參數計算出所述儲能電池組（102）和所述超級電容（103）所需提供電流總值的預估值；構建方波信號的生成模型，并根據所述預估值、所述電參數和所述電源系統的工作模式生成控制所述第二變換器工作狀態的第二方波信號和控制所述第三變換器工作狀態的第三方波信號；

其中，所述電源系統的工作模式至少包括所述太陽能發電模塊（101）的發電功率大于所述負載的用電功率的第一模式，所述太陽能發電模塊（101）的發電功率等于所述負載的用電功率的第二模式，所述太陽能發電模塊（101）的發電功率小于所述負載的用電功率的第三模式；所述管理單元（120）至少包括光伏信號發生器（121）、電流監測器（122）、處理模塊（123）和控制器（124）；其中，

所述光伏信號發生器（121），其對所述太陽能發電模塊（101）使用最大功率點追蹤算法，產生控制所述第一變換器工作狀態的第一方波信號，并將所述第一方波信號發送至所述控制器（124），能夠使得所述太陽能發電模塊（101）在不同光照強度下以最大功率供電；

所述電流監測器（122），其用于采集所述電源系統的電參數，并將采集的電參數傳輸至所述處理模塊（123）；

所述處理模塊（123），其用于產生所述第二方波信號和所述第三方波信號，并將所述第二方波信號和所述第三方波信號發送至所述控制器（124）；

所述控制器（124），其能夠基于接收的方波信號控制所述變換器的工作狀態，進而控制所述太陽能發電模塊（101）和/或所述儲能電池組（102）和/或所述超級電容（103）的供電狀態；所述處理模塊（123）至少包括觸發層（125）和計算層（128），

其中，響應于所述電參數之收到，所述處理模塊（123）將所述電參數分配至所述觸發層（125），所述觸發層（125）基于所述電參數選擇所述電源系統的工作模式，并驗證所述電參數是否滿足改變所述電源系統的工作模式的觸發條件，從而決定所述計算層（128）是否更新所述第二方波信號和所述第三方波信號；

所述計算層（128）配置為：在所述觸發層（125）驗證所述電參數滿足觸發條件的條件下，從所述觸發層（125）接收所述電參數，以計算出所述儲能電池組（102）和所述超級電容（103）的目標值，并根據所述目標值計算出所述第二方波信號和所述第三方波信號。

2.根據權利要求1所述的混合電源系統，其特征在于，所述觸發層（125）至少包括采樣器（126）和判斷器（127），

所述采樣器（126），用于儲存所述電流監測器（122）傳輸至所述處理模塊（123）的所述電參數；

所述判斷器（127），用于驗證所述電參數是否滿足所述觸發條件；

其中，

所述采樣器（126）配置為：在所述判斷器（127）驗證結果為真值的情況下，將儲存的所述電參數傳輸至所述計算層（128）；

所述判斷器（127）配置為：在完成所述驗證的情況下，將驗證結果發送至所述計算層（128），以控制所述計算層（128）的工作狀態。