[实用新型]一种高效混合储能装置

说明书

本实用新型公开了一种高效混合储能装置，其包括太阳能光伏阵列、超级电容组、第一电压电流采集模块、栅极驱动器、模数转换器、单片机、DC/DC变换器、智能管理芯片、铅酸蓄电池和第二电压电流采集模块。本实用新型所提供的高效混合储能装置，其采用超级电容器组与铅酸蓄电池作为混合储能元件，利用超级电容器组及升降压电路实现充电功能，有效提高了储能效率。同时利用超级电容器组、DC/DC变换器、智能管理芯片用于实现对铅酸蓄电池进行充电控制，延长了铅酸蓄电池的使用寿命，提高了系统的稳定性及储能效率。

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种高效混合储能装置。

背景技术

在具有可再生能源的光伏发电系统中添加储能装置，用来承担光伏电源波动造成的功率差额，将光伏发电单元与电网之间的功率进行解耦，从而稳定间歇式光伏电源的功率输出，降低对敏感负荷及电网的冲击。更为重要的是，在系统离网运行模式时，能为系统提供电压和频率支撑，改善系统的稳定性。因此，储能装置的合理利用对光伏等可再生能源发电系统的经济、安全、可靠运行至关重要。

能量型蓄电池凭借其技术成熟、价格低廉、构造成本低、免维护、能量密度大等优点，成为光伏发电系统中最常用也是最重要的储能装置。但由于光伏电源受光照强度、温度等影响的随机性波动，使得系统的瞬时功率不平衡，造成蓄电池的多次小循环充放电，明显恶化蓄电池的充放电工作环境，大大缩短蓄电池的使用寿命，同时由于蓄电池的过早老化报废，带来了严重的环境污染，加大了系统的投资成本。

目前，光伏发电系统主要采用单一储能技术，而对于系统中的混合储能技术研究相对较少，并且只处于实验室研究阶段，在此方面存在极大的发展空间。针对这一技术缺陷，公开号为CN204886204U的中国实用新型专利，公开了一种具有混合储能装置的储能系统，其中，太阳能光伏阵列通过前级单向Boost升压DC/DC变换器连接直流母线；能量型蓄电池组通过第一双向DC/DC功率变换器连接到直流母线；超级电容器组通过第二双向DC/DC功率变换器连接到直流母线；所述中心控制器通过控制总线与前级单向Boost升压DC/DC变换器、第一双向DC/DC功率变换器、第二双向DC/DC功率变换器和后级DC/AC全桥变换器相连接；中心控制器基于不同频率分量对储能系统的负荷功率进行分离，得到第一频率分量负荷功率和第二频率分量负荷功率；能量型蓄电池组承担第一频率分量负荷功率；功率型超级电容器组承担第二频率分量负荷功率。该储能系统能够对系统中功率差额的高频、低频分量进行分解，分别由超级电容器组和能量型蓄电池组承担，以实现对两种不同类型储能装置互补优化的协调控制。大大优化了蓄电池的工作环境，减小了蓄电池因多次小循环充放电寿命降低、以及由于蓄电池的过早老化报废，带来的严重环境污染，降低了系统投资成本、增强了系统的功率输出能力和经济性，并确保系统在孤岛、并网模式下的稳定运行，及孤岛、并网之间的无缝动态切换，提高了系统的稳定性和可靠性。在光伏发电、风力发电、新型混合电动汽车等领域具有很高的实际应用价值。上述具有混合储能装置的储能系统虽然对现有技术的缺陷有所改进，但是这一储能系统在组态变化的瞬间，电路输出电压波动较大，影响系统稳定性，从而降低了储能效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种系统稳定性强、储能效率高的混合储能装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高效混合储能装置，其包括：

太阳能光伏阵列，其分别与超级电容组和第一电压电流采集模块电性连接；

栅极驱动器，其电性连接在所述太阳能光伏阵列和所述超级电容组之间；

模数转换器，其与所述第一电压电流采集模块电性连接；

单片机，其与所述模数转换器电性连接；该单片机还与所述栅极驱动器电性连接，用于根据所述太阳能光伏阵列的工作状况输出信号去驱动所述栅极驱动器中的PMOS管；