本实用新型专利技术公开了一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，包括新能源发电系统，新能源发电系统经直流母线分别连接直流负载和交流负载，直流母线还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组和蓄电池组，超级电容器组、蓄电池组和直流母线都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器，控制器根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。将超级电容器与蓄电池联合作为储能装置，能够根据新能源发电系统的不同电力输出情况对混合储能进行控制，不仅功率密度大又保持了传统电容器快速充放电的特性，而且可以提供大脉冲功率，循环寿命长；同时平衡电能的产生与消耗，且能够有效地延长蓄电池的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，包括新能源发电系统，新能源发电系统经直流母线分别连接直流负载和交流负载，直流母线还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组和蓄电池组，超级电容器组、蓄电池组和直流母线都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器，控制器根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。将超级电容器与蓄电池联合作为储能装置，能够根据新能源发电系统的不同电力输出情况对混合储能进行控制，不仅功率密度大又保持了传统电容器快速充放电的特性，而且可以提供大脉冲功率，循环寿命长；同时平衡电能的产生与消耗，且能够有效地延长蓄电池的使用寿命。【专利说明】-种超级电容器与蓄电池的混合储能装置
本技术属于电学
，具体设及一种超级电容器与蓄电池的混合储能装 置。
技术介绍
随着传统不可再生能源的消耗，人们逐渐把目光转移到各种可再生能源上。然 而可再生能源发电系统输出功率具有随机性、波动性，为了满足可再生能源发电系统与用 电负载之间的平衡和充分利用发电系统输出的电能，需要在系统中配置一定容量的储能设 备。针对可再生能源发电系统的特点，需要储能设备具备高能量密度、高功率密度、较长的 循环寿命等特性。但目前的储能技术，没有集该些特性于一身的单一储能设备。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，解决了现有 技术中没有适用于可再生能源发电系统的储能装置的问题。 本技术所采用的技术方案是，一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，包 括新能源发电系统，新能源发电系统经直流母线分别连接直流负载和交流负载，直流母线 还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组和蓄电池组，超级电 容器组、蓄电池组和直流母线都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器，控制器 根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。 本技术的特点还在于， 超级电容器组和蓄电池组各自通过不同的双向DC/DC变换器分别连接至直流母 线。 超级电容器组还通过双向DC/DC变换器和蓄电池组连接。 [000引各个双向DC/DC变换器均连接至控制器的信号输入端。 新能源发电系统通过DC/DC变换器连接至直流母线。 交流负载通过DC/AC变换器连接至直流母线。 蓄电池组包括若干个蓄电池单元，根据进入蓄电池组的充电电流的大小，若干个 蓄电池单元之间的连接方式可在串联或并联两种方式中切换。 每个蓄电池单元均包括第一直流电源，第一直流电源的正极连接至第八增强型场 效应管的漏极，第八增强型场效应管的源极分别连接至第九增强型场效应管的源极和第四 直流电源的正极，第九增强型场效应管的漏极分别连接至第一直流电源的负极和第十增强 型场效应管的漏极，第十增强型场效应管的源极连接至第四直流电源的负极。 超级电容器组包括若干个并联的超级电容器单元，超级电容器单元包括若干个串 联的超级电容器。 控制器的型号为TMS32CF2812。 本技术的有益效果是，将超级电容器与蓄电池联合作为储能装置，能够根据 新能源发电系统的不同电力输出情况对混合储能进行控制，不仅功率密度大又保持了传统 电容器快速充放电的特性，而且可W提供大脉冲功率，循环寿命长；同时平衡电能的产生与 消耗，且能够有效地延长蓄电池的使用寿命。 【专利附图】【附图说明】 图中，1.新能源发电系统，2.直流负载，3.交流负载，4.超级电容器组，5.蓄电池 组，6.控制器，7.直流母线。 图1是本技术一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置的结构示意图； [001引图2是本技术一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置中蓄电池单元的电 路图； 图3是本技术一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置中直流母线与超级 电容器组的连接电路图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。 本技术提供了一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，如图1所示，包括 新能源发电系统1，新能源发电系统1经直流母线7分别连接直流负载2和交流负载3,直 流母线7还连接有用于储能的混合储能单元，混合储能单元包括超级电容器组4和蓄电池 组5,超级电容器组4、蓄电池组5和直流母线7都分别连接至同一个用于获取各个电压值 的控制器6,控制器6根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。 [002引其中，超级电容器组4和蓄电池组5各自通过不同的双向DC/DC变换器分别连接 至直流母线7,超级电容器组4还通过双向DC/DC变换器和蓄电池组5连接；各个双向DC/ DC变换器均连接至控制器6的信号输入端；新能源发电系统1通过双向DC/DC变换器连接 至直流母线7 ;交流负载3通过DC/AC变换器连接至直流母线7。 新能源发电系统1经DC/DC变换器接直流母线7,进而接各种负载，其中，交流负载 3需要经过DC/AC变换器接直流母线7，超级电容器组4与蓄电池组5经双向的DC/DC变换 器接直流母线7。直流母线7、超级电容器组4和蓄电池组5分别接有独立的采样单元和控 制单元，整个系统的控制依据采样单元的采样信号经过处理器6处理之后进行控制。 蓄电池组5包括若干个蓄电池单元，根据进入蓄电池组5的充电电流的大小，所述 的若干个蓄电池单元之间的连接方式可在串联或并联两种方式中切换。参见图2,每个蓄电 池单元均包括第一直流电源BT1，第一直流电源BT1的正极连接至第八增强型场效应管Q8 的漏极，第八增强型场效应管Q8的源极分别连接至第九增强型场效应管Q9的源极和第四 直流电源BT4的正极，第九增强型场效应管Q9的漏极分别连接至第一直流电源BT1的负极 和第十增强型场效应管Q10的漏极，第十增强型场效应管Q10的源极连接至第四直流电源 BT4的负极。 蓄电池组5的充放电在原理上和超级电容器组4是一样的，具体电路的设计和超 级电容器组4的充放电电路相似，下面对蓄电池组5的选择做出简要的计算并进行设计。新 能源发电系统1的输出功率为10KW，蓄电池选用12V/24Ah的铅酸电池。 1 OKVVh ^ 根据计算；i 2Kx 24^/7 = 34-7可知需要该电池34. 7块，设计中选用36 块该电池。每六块蓄电池为一组，设计成如图2所示的蓄电池单元电路，共六组。该电路能 够根据蓄电池充电电流的大小完成自动重构功能。当蓄电池的充电电流稳定，且在正常的 充电电流之内时，Q9常通，Q8、Q10常闭，六块蓄电池串联，当蓄电池的充电电流大于蓄电池 的最大充电电流时，通过控制器使Q9关闭，Q8、Q10导通。蓄电池S块串联W后在并联，使 蓄电池的充电电流在最大电流W内。 控制器6的型号为TMS32(F2812,该系统需要多处电压采样并且要能够根据电压 的实际情况进行实时的控制，因此需要选择处理速度快、外围设备丰富和能过实现实时测 量的控制巧片。TI公司的TMS32(F2812内部集成了一个自带采样保持器的12位AD转换 器，16路模拟输入通道，转换时间小于80ns，完全能够满足控制系统的需求。 [002引超级电容器组4包括若干个并联的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超级电容器与蓄电池的混合储能装置，其特征在于，包括新能源发电系统(1)，所述的新能源发电系统(1)经直流母线(7)分别连接直流负载(2)和交流负载(3)，所述的直流母线(7)还连接有用于储能的混合储能单元，所述的混合储能单元包括超级电容器组(4)和蓄电池组(5)，所述的超级电容器组(4)、蓄电池组(5)和直流母线(7)都分别连接至同一个用于获取各个电压值的控制器(6)，所述的控制器(6)根据获取的电压值控制混合储能单元的充放电动作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏超，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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