[发明专利]一种基于电容混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置

权利要求书

1.一种基于电容器混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置，其特征在于：包括风力发电机1、太阳能电池2、市电接口3、AC(DC)/DC风光控制器4、AC/DC降压变换器5、电压混合电容组6、DC/AC逆变器7、负载8、直流母线9。其中风力发电机1通过AC(DC)/DC风光控制器4与电压混合电容组6连接，太阳能电池2通过AC(DC)/DC风光控制器4与电压混合电容组6连接，市电接口3通过AC/DC降压变换器5与电压混合电容组6连接，电压混合电容组6输出端与DC/AC逆变器7连接，DC/AC逆变器7输出端与负载8连接。电压混合电容组6中电容组可采用大的电解电容或是超级电容。

2.如权利要求1所述的一种基于电容器混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置，其特征在于：风电整流器401将风力发电机发出的电压转直流电压后送入输入滤波电感403，光电整流器402对太阳能的电源进行极性识别后送入输入滤波电感403，输入滤波电容404与输入滤波电感403对输入的风电电压及光电电压进行滤波，输入电压传感器405的输入端与输入滤波电感403的输出端连接，输入电压传感器405的输出端与直流母线的负端9b连接，对输入电压进行检测并送入控制器408，泄荷负载406用于当K1点的电压高于设定电压时，释放掉多余电压，以保持K1点电压的稳定。可控功率开关407的输入端与泄荷负载406连接，可控功率开关407的输出端与直流母线的负端9b连接。BOOST升压变换器409用于当K1点的电压低于设定电压时，对输入电压进行升压处理，以保持K2点电压的稳定。续流二极管410用于降压斩波时对K2点电压的续流。输出滤波电容411于对输出电压的滤波。输出电压传感器412对输出电压进行检测并送入控制器408，输出隔离二极管413防止直流母线9a端的电流倒流，影响AC(DC)/DC风光控制器4的功能。

3.如权利要求1所述的一种基于电容器混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置，其特征在于：升压电感4091的输入端与输入滤波电感403的输出端连接，可控功率开关4092的输入端与升压电感4091的输出端连接，可控功率开关4092的输出端与直流母线的负端9b连接，功率整流二极管4093输入端与输入滤波电感403的输出端连接，功率整流二极管4093输出端与直流母线正端9a连接。BOOST升压变换器409用于对微风或弱光产生的低于直流母线9的电压进行提升利用。

4.如权利要求1所述的一种基于电容器混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置，其特征在于：变流输入整流器501用于对交流市电进行整流，输入滤波电感502及输入滤波电容503用于对输入电压滤波后送入可控功率开关504，控制器505对可控功率开关504进行调整，以使输出电压保持稳定。输出整流电感507对电压进行数字化降压处理，功率二极管506、输出整流电感507及输出滤波电容508组成BUCK降压电路，对输入的交流市电进行降压处理。输出电压传感器509对输出电压进行取样，并将输出取样电压送入控制器505。输出隔离二极管510防止直流母线9a端的电流倒流，影响AC/DC降压变换器5的功能。在实际应用中，AC/DC降压变换器5的输出电压要求低于AC(DC)/DC风光控制器4输出的电压，但要满足DC/AC逆变器7的最低正常工作电压要求，以保持AC(DC)/DC风光控制器4输出的电压被优先使用，以降低市电使用率，节约市电能源及最大限度的利用风光资源。

5.如权利要求1所述的一种基于电容器混合蓄能的高效率风光、市电互补供电装置，其特征在于：多个高压电解电容601并联后对AC(DC)/DC风光控制器4输出的电压及AC/DC降压变换器5输出的电压进行混合，并对输入电压蓄能，再供给DC/AC逆变器7。混合电容组6容量由DC/AC逆变器7的启动电感性负载所需的最大瞬时能量来决定，因此混合电容组6无需巨大的容量，可以大大节约成本。