[发明专利]一种可持续恒功率供电的新能源电源装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种可持续恒功率供电的新能源电源装置，包括新能源电池组、可逆锂电池组和模糊控制系统，其中，新能源电池组和可逆锂电池组并联后均与负载连接；可逆锂电池组通过无线电能装置向模糊控制系统供电；可逆锂电池组通过无线通信方式与模糊控制系统进行通信。本发明新能源电源装置采用模糊控制算法，能够可持续的恒功率给负载供电，而且还实现了能源互补，达到了稳定的能源输出，实现了对负载供电的稳定性。本发明还公开了上述可持续恒功率供电的新能源电源装置的模糊控制方法。

技术领域

本发明涉及一种新能源电源装置，特别涉及一种可持续恒功率供电的新能源电源装置，还涉及上述新能源电源装置的控制方法。

背景技术

能源危机与环境污染是21世纪最重要的话题，解决人类能源问题以及人类赖以生存的环境污染问题是21世纪最重要的社会发展目标。综合国际发展来看，新能源，如太阳能、风能受到气象条件的限制，必须与储能技术结合。然而，目前的储能技术成本高昂，难以大规模实现储电或者储热。一种有效的方法就是多能互补，将太阳能与生物质能源有效的结合，构成能源互补系统，可有效减小储能系统的容量。然而，太阳能是随机变化的，仅仅具有一定的互补性，要达到稳定的能源输出，还需要与其它的能源再次耦合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可持续恒功率供电的新能源电源装置，该新能源电源装置不仅能够可持续恒功率的对负载供电，而且实现了能源互补，达到了稳定的能源输出，实现了对负载供电的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种可持续恒功率供电的新能源电源装置，包括新能源电池组、可逆锂电池组和模糊控制系统，其中，新能源电池组和可逆锂电池组并联后均与负载连接；可逆锂电池组通过无线电能装置向模糊控制系统供电；可逆锂电池组通过无线通信方式与模糊控制系统进行通信。

其中，所述可逆锂电池组包括锂电池组，锂电池组并联晶体管M1并串联晶体管M2后向负载供电；可逆锂电池组还包括控制单元，所述控制单元包括无线数据接收装置和功率放大模块；无线数据接收装置与模糊控制系统进行无线通信并与功率放大模块的信号输入端连接，功率放大模块的信号输出端分别连接晶体管M1和晶体管M2的受控端。

其中，所述模糊控制系统包括用于进行模糊计算并输出控制信号的模糊控制器、功率传感器和无线通信装置；功率传感器的采样端分别对负载的吸收功率、新能源电池组的输出功率以及可逆锂电池组的输出功率进行采样；模糊控制器的信号采集端连接功率传感器的采样信号输出端，信号输出端连接无线通信装置，通过无线通信装置与无线数据接收装置通信。

其中，所述新能源电池组包括并联的生物电池组和太阳能电池组，所述生物电池组和太阳能电池组的正极分别串联有用于防止反向充电的大功率二极管。

模糊控制器K通过功率传感器P实时采集负载的吸收功率、新能源电池组的输出功率和可逆锂电池组的输出功率，并进行模糊运算，将运算后的控制指令通过无线数据发送装置X1发送给可逆锂电池组；可逆锂电池组通过无线数据接收装置X2接收无线控制信号后分别通过功率放大模块GL1和功率放大模块GL2对晶体管M1和晶体管M2的开断进行控制，实现对锂电池组E输出功率的控制，从而实现对负载持续恒功率供电。

本发明模糊控制方法具体的模糊算法为：

步骤一、确定输入输出变量：

模糊控制器的输入一为负载给定功率p与实际负载功率p的误差f＝p′-p，论域值为F：

模糊控制器的输入二为误差f的变化率df/dt，论域值为Q；

模糊控制器的输出为占空比控制信号u，论域值为U；

if-6＜＝U＜-4，则输出的占空比变化量ΔD＝-2.5％；