[发明专利]一种风能混合储能充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电装置，特别涉及一种风能充电装置。

背景技术

目前，传统的石化能源与环境和需求的矛盾越来越突出，发展清洁的可再生能源如风能和太阳能来应用到电动汽车上已经受到许多国家的重视，与单纯的锂电池相比，把超级电容器和锂电池联合在一起的混合储能系统作为电动汽车的动力电源具有更优越的性能，它兼具了超级电容器功率密度大和蓄电池能量密度大的优点，由于锂电池受到温度、循环次数等环境因素的影响并且较强的非线性，所以我们建立了一个考虑了环境因素影响的电池动态性能模型，它能够精确的动态估计出锂电池SOC值和电压值，为建立快速智能充电控制提供了重要参数；超级电容器具有大功率的输入和输出能力，能以较小的容量实现较大功率的输出，与锂电池的并联能缩小储能装置系统的体积，满足电动汽车对功率的要求；另外超级电容器可以采用并联控制策略通过直流DC/DC功率变换器对锂电池充电，优化的智能充电能减少电池的内损、缩短锂电池充电时间和延长电池的使用寿命，降低电动汽车的使用成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种风能混合储能充电系统，利用风力发电为锂电池充电，减少了电池的内损，缩短了电池充电时间，并且延长了电池的使用寿命。

本发明的目的是这样实现的：一种风能混合储能充电系统，包括风力发电机组，所述风力发电机组的输出端与功率变换器的输入端相连，所述功率变换器的输出端与逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与电网相连，所述功率变换器的输出端还与超级电容器的输入端相连，所述超级电容器的输出端与直流斩波器的输入端相连，所述直流斩波器的输出端经电池转换器与锂电池的输入端相连。

作为本发明的进一步改进，所述风力发电机组采用开关磁阻风力发电机SRG。

本发明利用MATLAB/Simulink建立了一个采用开关磁阻风力发电机SRG作为发电电源的混合储能系统，SRG把风能转化为电能，通过电流斩波控制，发电机在风力的驱动下输出稳定电压，再经过功率变换器输出电能给超级电容器，超级电容器通过直流斩波器给锂电池充电，其中电池转换器可以控制充电电流大小，使锂电池处于优化的充电状态。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明利用风力发电为锂电池充电，减少了电池的内损，缩短了电池充电时间，并且延长了电池的使用寿命。本发明可用于给电动汽车充电中。

附图说明

图1为本发明控制原理框图。

具体实施方式

如图1所示的一种风能混合储能充电系统，包括风力发电机组，所述风力发电机组的输出端与功率变换器的输入端相连，所述功率变换器的输出端与逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与电网相连，所述功率变换器的输出端还与超级电容器的输入端相连，所述超级电容器的输出端与直流斩波器的输入端相连，所述直流斩波器的输出端经电池转换器与锂电池的输入端相连，所述风力发电机组采用开关磁阻风力发电机SRG。

本发明利用MATLAB/Simulink建立了一个采用开关磁阻风力发电机SRG作为发电电源的混合储能系统，SRG把风能转化为电能，通过电流斩波控制，发电机在风力的驱动下输出稳定电压，再经过功率变换器输出电能给超级电容器，超级电容器通过直流斩波器给锂电池充电，其中电池转换器可以控制充电电流大小，使锂电池处于优化的充电状态，本发明利用风力发电为锂电池充电，减少了电池的内损，缩短了电池充电时间，并且延长了电池的使用寿命。