一种集成四端口混合储能装置及其控制方法制造方法及图纸

一种集成四端口混合储能装置及其控制方法，属于混合储能技术领域。本发明专利技术将发电模块、蓄电池、超级电容、负载分别作为端口集成在一个全桥变换器中，新能源发电模块如光伏模块通过LC滤波器直接与全桥变换器相连，过MPPT模块计算出所需要的最大电流作为参考，通过控制全桥变换器两桥臂导通信号之间的移相角控制新能源发电模块的输出电流。蓄电池与超级电容分别通过电感与桥臂中点相连，组成了双向Buck/Boost变换器，通过对全桥变换器开关管占空比的控制，来保持输出电压的稳定。本发明专利技术通过开关管的复用，减少了功率器件和无源器件的使用，提高了功率密度和变换器的整体转换效率，同时新能源发电模块有最大功率输出且能平抑母线电压波动。

【技术实现步骤摘要】
一种集成四端口混合储能装置及其控制方法
本专利技术属于混合储能
，具体涉及一种适用于新能源发电系统中的集成四端口混合储能装置及其控制方法。
技术介绍
如今分布式发电系统以良好灵活性，冗余性等特点被广泛应用，而新能源发电系统作为分布式系统中的发电模块之一。如今能源短缺与环境污染问题日益严重，而新能源发电使用清洁能源产生电能，能够有效的缓解能源短缺与环境污染问题。但新能源发电受到环境的变化的限制较大，比如风能、太阳能、潮汐能，新能源发电系统多通过直流母线接入分布式系统中，由于环境变化，新能源发电系统的输出功率也会随之变化，会导致直流母线上的电压发生波动，如果不采取有效的措施，就会导致整个系统的不稳定。蓄电池的容量密度较大，但不能快速的充放电，循环寿命低，所以可以提供长时间的功率和电压支撑；超级电容的功率密度大，循环寿命长，响应速度快，所以可以吸收波动较快的功率。在新能源发系统中，多使用混合储能的方式来平抑直流母线电压的波动，保持直流母线的电压稳定。储能元件大多使用双向直流变换器并联在直流母线上，如双向Buck/Boost变换器。通过合理的功率分配与控制方法，将不同频带特性的功率分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成四端口混合储能装置，其特征在于：新能源发电模块、蓄电池、超级电容、负载分别作为端口集成在一个全桥变换器中，新能源发电模块如光伏模块通过LC滤波器直接与全桥变换器相连；蓄电池与超级电容分别通过电感与桥臂中点相连，组成了双向Buck/Boost变换器；其主电路的全桥结构包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4；第一开关管S1和第二开关管S2位于第一桥臂A上，第一开关管S1下端与第二开关管S2上端连接，桥臂中点连接电感LB的一端，电感LB的另一端连接储能蓄电池的正极，储能蓄电池的负极与第二开关管S2的下端连接；第三开关管S3和四开关管S4位于第二桥臂B上，第三开...

【技术特征摘要】
1.一种集成四端口混合储能装置，其特征在于：新能源发电模块、蓄电池、超级电容、负载分别作为端口集成在一个全桥变换器中，新能源发电模块如光伏模块通过LC滤波器直接与全桥变换器相连；蓄电池与超级电容分别通过电感与桥臂中点相连，组成了双向Buck/Boost变换器；其主电路的全桥结构包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4；第一开关管S1和第二开关管S2位于第一桥臂A上，第一开关管S1下端与第二开关管S2上端连接，桥臂中点连接电感LB的一端，电感LB的另一端连接储能蓄电池的正极，储能蓄电池的负极与第二开关管S2的下端连接；第三开关管S3和四开关管S4位于第二桥臂B上，第三开关管S3下端与第四开关管S4上端连接，桥臂中点连接电感LSC的一端，电感LSC的另一端连接超级电容，超级电容另一端与第四开关管S4的下端连接；位于第三桥臂上的第一二极管D1，第三二极管D3和位于第四桥臂上的第二二极管D2，第四二极管D4组成二极整流管，二极管整流管一端与变压器副边连接，另一端通过电感Lf和电容Cf与负载R相连。2.根据权利要求1所述的一种集成四端口混合储能装置，其特征在于：所述集成四端口混合储能装置有三种工作模式：单输入双输出模式、单输入单输出模式、双输入单输出模式。3.一种集成四端口混合储能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)系统上电初始化，初始化系统控制相关的软件和硬件，将程序中的各个电压控制器以及电流控制器的输出置零，输出脉冲信号置于低电位；(2)运行程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：游江，范巍岩，邓梦露，王西贝，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23