本发明专利技术公开了一种风光互补绿色能源系统，包括风光互补发电设备、电池和传感模块，风光互补发电设备与电池之间设有一超级电容器，超级电容器与风光互补发电设备之间设有双向充电可控开关，超级电容器与电池之间设有双向放电可控开关，超级电容器上还设有一传感器，传感器、传感模块、双向充电可控开关、双向放电可控开关均与一控制器连接。该超级电容器在充电过程中可起到削峰填谷的作用，能将尖峰式大电流的电量及微小电量都以较为平稳的电压充入到电池内，采用这种方式即可平衡绿色能源的分布不均匀性，使绿色能源电机产生的电量得到充分的利用，又可对电池形成有效保护，延长电池的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种储能设备的充电方法，特别涉及一种用太阳能、风能等绿色能 源设备进行充电的方法。
技术介绍
现有的主流储能设备无一例外均为化学原理的电池，冲放电过程即为外部电 能-内部化学能的互相转化过程，具体发生化学反应的部位集中在两极附近并向内部扩 散。这就造成了一个所谓的极片过饱和效应，当超大电流充电时，虽然高性能锂电池可 以比铅酸电池更加快速的向内部扩散存储电量，但是极片附近的正-负极材料仍然处在 相对过饱和状态，这样导致了两极电压高于内部电压的情况，此时两极电压已经接近了 外部输入电压，不仅造成了充电状态监测的误差，还会形成壁垒降低充电效率。而在放 电时，部分外部负载虽然常态功耗稳定，但是启动过程却需要大电流供给，与充电中的 过饱和相反，此时极片附近过度放电而又不能及时从内部得到补偿，会产生热效应与电 压骤降两大副作用。风光互补绿色能源设备是一种利用自然界本身存在的各种自然能源发电，是一 种不会造成额外的环境污染与浪费的清洁能源，但是绿色能源存在时空分布的严重不均 勻的问题，比如风力发电，平时微风只能提供10%-20%的装机容量的电量，但是偶然 的阵风的时速有可能使设备瞬间达到全功率，有时甚至必须进行制动刹车来防止电流过 载而烧毁发电设备，于此相对应的输出端上连接的储能设备也是受到很大冲击。在过载 状态的超大电流会使得电池不断的受到冲击，端电压过饱和被迫进入满冲保护状态会影 响电池的使用寿命，然而当电池内部反应完成电压平稳后，端电压又可能因为阵风已经 过去而回落到饱和线以下，这时大量的电能由于刚刚的过饱和效应关闭的回路而白白浪 费，并没有真正存储起来。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种风光互补绿色能源系统，包括风光互补发电设备、电池和用于检测风光互 补发电设备输出电量的传感模块，所述风光互补发电设备与电池之间设有一超级电容 器，所述超级电容器与所述风光互补发电设备之间设有可单向导通的双向充电可控开 关，所述超级电容器与所述电池之间设有可单向导通的双向放电可控开关，所述超级电 容器上还设有一检测该电容器电压的传感器，所述传感器、传感模块、双向充电可控开 关、双向放电可控开关均与一控制器连接。优选的，所述风光互补发电设备与电池之间还设有一备用超级电容器。优选的，所述风光互补发电设备为太阳能发电设备或风力发电设备。本专利技术还公开采用上述风光互补绿色能源系统进行充电的方法，其包括如下步骤1)风光互补发电设备输出电量为正常水平时，所述双向充电可控开关、双向放 电可控开关同时导通，该超级电容器作为一稳压平滑器件使用；2)风光互补发电设备输出电量微弱时，所述双向充电可控开关导通，所述双向 放电可控开关断开，风光互补发电设备首先给超级电容器进行充电，当超级电容器的电 压达到一设定阀值时，所述双向放电可控开关导通，所述超级电容器向所述电池充电；3)风光互补发电设备输出电量出现尖峰式大电流时，首先使双向充电可控开 关、双向放电可控开关同时导通，当尖峰式大电流跌落至谷底前，将所述双向充电可控 开关断开，使尖峰式大电流产生的电量均可存储到超级电容器内，再由超级电容器充入 到电池内。优选的，当风光互补发电设备带有负载时，将所述负载与所述超级电容器连 接，当负载工作时，负载优先使用超级电容器中的电力，并从风光互补发电设备优先得 到补偿，当上述超级电容器不足以满足负载需求时，将双向充电可控开关断开，双向放 电可控开关导通，使电池通过超级电容器的缓冲为负载提供电力。上述技术方案具有如下有益效果该风光互补绿色能源系统在风光互补发电设 备与电池设置了一超级电容器，该超级电容器作为一种可储能的中继方式，当发电设备 产生尖峰电流时可将电量线储存在超级电容器内，然后再通过超级电容器平稳的将电充 入到电池内，当发电设备只产生微量电流时，也可以先将电量存储到超级电容器内进行 存储，待存储得电量达到一定量时，在将电充入到电池内。该超级电容器在充电过程中 可起到削峰填谷的作用，能将尖峰式大电流的电量及微小电量都以较为平稳的电压充入 到电池内，采用这种方式即可平衡绿色能源的分布不均勻性，使绿色能源电机产生的电 量得到充分的利用，又可对电池形成有效保护，延长电池的使用寿命。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手 段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明 如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1为本专利技术风光互补绿色能源系统结构示意图。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，该风光互补绿色能源系统包括风光互补发电设备1、电池5以及用 于检测风光互补发电设备输出电量的传感模块(图中未显示)，绿色能源设备主要为太阳 能发电设备或风力发电设备。在风光互补发电设备1与电池5之间设有一超级电容器3， 超级电容器3与风光互补发电设备1之间设有双向充电可控开关2，超级电容器3与电池 5之间设有双向放电可控开关4，超级电容器3上还设有一检测该电容器3电压的传感器 (图中未显示)，传感器、传感模块、双向充电可控开关2、双向放电可控开关4均与一控 制器连接。为防止超级电容器3损坏，在风光互补发电设备1与电池5之间还可设置备 用超级电容器，备用充电器的连接方式与超级电容器3的连接方式相同。4采用上述风光互补绿色能源系统进行充电的方法，其包括如下步骤首先由传感模块风光互补发电设备1输出的电量进行检测，当风光互补发电设 备1输出电量为正常水平时，控制器控制双向充电可控开关2、双向放电可控开关4同时 导通，此时该超级电容器3作为一稳压平滑器件使用，风光互补发电设备1产生的电量经 超级电容器3后直接充入电池5内，完成对电池的充电。当传感模块检测到风光互补发电设备1输出电量较微弱时，控制器双向充电可 控开关2导通，双向放电可控开关4断开，此时风光互补发电设备1发出的电量首先给 超级电容器进行充电，当超级电容器3的电压达到一设定阀值时，传感器将反馈信号传 递给控制器，控制器控制双向放电可控开关4导通，此时超级电容器即可向电池5充电， 在这种方式下充电，即使风光互补发电设备1输出的电量很小，也可将电量充入到电池5 内，使电池5充电的损耗几乎降低为零。当传感模块检测到风光互补发电设备1输出电量出现尖峰式大电流时，首先由 控制器控制双向充电可控开关2、双向放电可控开关4同时导通，当尖峰式大电流跌落至 谷底前，将双向充电可控开关断开2，这样尖峰式大电流产生的电量即可完全被存储到超 级电容器3内，利用超级电容器3的瞬间充电特性让高峰的电量得以全部暂存，然后再进 入电池5内，超级电容器3可平滑电流曲线，利用其稳压的特点使其对电池保持一个近恒 压充电的放电曲线，如果此过程中有新的发电波峰到来则再次同时打开双向充电可控开 关2、双向放电可控开关4进行充电。该风光互补绿色能源系统在风光互补发电设备与电池设置了一超级电容器，该 超级电容器作为一种可储能的中继方式，当发电设备产生尖峰电流时可将电量线储存在 超级电容器内，然后再通过超级电容器平稳的将电充入到电池内，当发电设备只产生微 量电流时，也可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风光互补绿色能源系统，包括风光互补发电设备、电池和用于检测风光互补发电设备输出电量的传感模块，其特征在于：所述风光互补发电设备与电池之间设有一超级电容器，所述超级电容器与所述风光互补发电设备之间设有可单向导通的双向充电可控开关，所述超级电容器与所述电池之间设有可单向导通的双向放电可控开关，所述超级电容器上还设有一检测该电容器电压的传感器，所述传感器、传感模块、双向充电可控开关、双向放电可控开关均与一控制器连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶伟清，付晶，
申请(专利权)人：叶伟清，
类型：发明
国别省市：31
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