专利名称：一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路的制作方法
技术领域：
—种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路技术领域[0001]本发明涉及新能源控制与应用技术领域，特别涉及一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路。
背景技术：
[0002]在光伏并网发电系统中，光伏阵列由于日照强度、环境温度等自然条件的变化而不能持续、稳定地输出电能，导致光伏发电系统存在稳定性问题，难以很好地跟踪负荷的变化。因而，在系统中配置一定容量的储能装置对光伏并网发电系统具有重要意义，储能装置能起到稳定光伏发电系统输出功率的作用，使得系统在发电功率或负荷功率波动较大时， 仍然能够保持较好的稳定性，增加系统在信号扰动时的稳定性能。[0003]现有技术中，通常使用蓄电池作为储能装置，当发电系统出现大信号扰动时，通过由蓄电池放电和对蓄电池充电来释放或者吸收短时峰值功率，从而确保系统的输出功率稳定。因此，配置适当容量蓄电池作为储能装置的光伏并网发电系统可以提高输出功率的稳定性，还能增加系统的可调度性，可以在特定的时间提供所需的电能，而不必考虑此时光伏阵列的发电功率，同时也是解决诸如电压脉冲、跌落、涌流和瞬时供电中断等动态电能质量问题的有效途径之一。[0004]然而，由于蓄电池储能是通过化学反应实现，其老化速度与充放电敏感度，使用寿命与充放电次数有直接关系，而在光伏并网发电系统中，光伏阵列的输出功率会随日照强度、环境温度等自然条件而频繁变化，蓄电池会进行频繁的充放电，从而导致光伏并网发电系统中蓄电池存在老化速度快、寿命短和系统维护成本高等缺点。发明内容[0005]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，该光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，通过同时使用蓄电池和超级电容器作为光伏并网发电系统的储能装置，通过对蓄电池和超级电容器有效的能量管理，从而大幅度减少蓄电池的充放电次数，延长蓄电池的使用寿命。[0006]为此给出一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，包括光伏阵列、蓄电池和并网逆变器，光伏阵列通过直流母线与并网逆变器连接，蓄电池接于直流母线的正、负极之间，在蓄电池与直流母线之间接有第一检测控制电路；有超级电容器通过第二检测控制电路接在直流母线的正、负极之间；[0007]第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压 Ue相对于期望值CZe的波动大于预设值S时，启用蓄电池进行充放电以维持直流母线的电压稳定在期望值 /0 ;第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压Ue相对于期望值Ue的波动小于预设值$时，不接通蓄电池和直流母线；[0008]超级电容器由第二检测控制电路控制用于维持直流母线的电压稳定在期望值Ue。[0009]在直流母线的正、负极之间接有滤波电容。[0010]蓄电池为铅酸电池或者镍镉电池或者锂电池。[0011]本发明的一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路的有益效果是，通过同时使用蓄电池和超级电容器作为光伏并网发电系统的储能装置，利用蓄电池储容量大、成本低和超级电容器功率密度高、寿命长的特点，对蓄电池和超级电容器进行有效的能量管理，使超级电容器用于持续维持直流母线电压CZc7稳定在期望值￡/6，而只在直流母线电压%相对于期望值CZe的波动大于预设值J时，才启用蓄电池进行充放电以维持直流母线的电压稳定在期望值i/e，直流母线电压相对于期望值CZg的波动 小于预设值5时不需接通蓄电池和直流母线，从而大幅度减少蓄电池的充放电次数，延长蓄电池的使用寿命。
[0012]图I是一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路的电路示意图。[0013]图2是蓄电池和超级电容器能量管理控制曲线。
具体实施方式
[0014]本实施例的一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路如图I所示，包括光伏阵列、蓄电池和并网逆变器，光伏阵列通过直流母线与并网逆变器连接，蓄电池接于直流母线的正、负极之间，在蓄电池与直流母线之间接有第一检测控制电路；有超级电容器通过第二检测控制电路接在直流母线的正、负极之间；[0015]第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压Ue相对于期望值Ue的波动大于预设值J时，启用蓄电池进行充放电以维持直流母线的电压稳定在期望值% ;第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压相对于期望值i/e的波动小于预设值$时，不接通蓄电池和直流母线；[0016]超级电容器由第二检测控制电路控制用于维持直流母线的电压稳定在期望值K。[0017]本发明的一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路的有益效果是，通过同时使用蓄电池和超级电容器作为光伏并网发电系统的储能装置，利用蓄电池储容量大、成本低和超级电容器功率密度高、寿命长的特点，对蓄电池和超级电容器进行有效的能量管理，使超级电容器用于持续维持直流母线电压稳定在期望值!7e，而 只在直流母线电压%相对于期望值I7e的波动大于预设值j时，才启用蓄电池进行充放
电以维持直流母线的电压稳定在期望值，直流母线电压乙/^相对于期望值1/0的波动
小于预设值5时不需接通蓄电池和直流母线，从而大幅度减少蓄电池的充放电次数，延长 蓄电池的使用寿命。在直流母线的正、负极之间接有滤波电容C1。蓄电池为铅酸电池或者镍镉电池或者锂电池。成本较低。光伏阵列把太阳能转换为直流电能，并网逆变器把直流电能转换为交流电能送入 市电网。在并网发电过程中，为了抑制光伏阵列输出功率波动对并网功率的影响，系统的
控制目标设定为维持直流母线的电压的稳定，即控制直流母线的电压等于期望值 Ue。色Uc < Ug时，储能装置释放能量使1^上升 ’刍uc > ue时，储能装置吸收能量 使
权利要求1.一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，包括光伏阵列、蓄电池和并网逆变器，光伏阵列通过直流母线与并网逆变器连接，蓄电池接于直流母线的正、负极之间，其特征是，在蓄电池与直流母线之间接有第一检测控制电路；有超级电容器通过第二检测控制电路接在直流母线的正、负极之间； 第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压U。相对于期望值Ue的波动大于预设值δ时，启用蓄电池进行充放电以维持直流母线的电压稳定在期望值比；第一检测控制电路用于当检测到直流母线电压Uc相对于期望值U6的波动小于预设值δ时，不接通蓄电池和直流母线； 超级电容器由第二检测控制电路控制用于维持直流母线的电压稳定在期望值Ue。
2.根据权利要求I所述的一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，其特征是，在直流母线的正、负极之间接有滤波电容。
3.根据权利要求I所述的一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，其特征是，蓄电池为铅酸电池或者镍镉电池或者锂电池。
专利摘要一种光伏并网发电的超级电容器和蓄电池混合储能能量管理电路，涉及新能源控制与应用技术领域，其在蓄电池与直流母线之间接有第一检测控制电路；有超级电容器通过第二检测控制电路接在直流母线的正、负极之间，通过同时使用蓄电池和超级电容器作为光伏并网发电系统的储能装置，利用蓄电池储容量大、成本低和超级电容器功率密度高、寿命长的特点，对蓄电池和超级电容器进行有效的能量管理，从而大幅度减少蓄电池的充放电次数，延长蓄电池的使用寿命。
文档编号H02J15/00GK202817783SQ201220502788
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者徐海波, 徐顺刚 申请人:广东易事特电源股份有限公司