[发明专利]一种复合电源的分频控制方法、分配控制装置及复合电源

权利要求书

1.一种复合电源的分频控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

根据当前时刻的总线电压以及预设的总线期望电压输出负载参考总电流；

根据当前时刻超级电容的端电压和超级电容的容量计算出超级电容的能量状态SOE，并根据超级电容的能量状态SOE计算出超级电容的电流分配比例；

其中，充电状态下超级电容的电流分配比例随超级电容的能量状态SOE增加而减小；放电状态下超级电容的电流分配比例随超级电容的能量状态SOE减小而减小；

然后，利用超级电容的电流分配比例获取滤波器的截止频率；

所述截止频率为满足需求功率频谱上高频面积与总面积之比大于或等于超级电容的电流分配比例时的最大频率；

最后，利用滤波器对负载参考总电流进行滤波得到低频电流分量、高频电流分量，以及将低频电流分量作为锂电池的参考电流，将高频电流分量作为超级电容的参考电流，并对复合电源进行分频控制；

其中，分别根据锂电池的参考电流、超级电容的参考电流、充放电状态对应控制锂电池的Buck-Boost电路和超级电容的Buck-Boost电路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：充电状态和放电状态下的电流分配比例如下：

式中，分别表示充电状态、放电状态下超级电容的电流分配比例；SOE_max表示超级电容处于额定电压时的能量状态，SOE_min表示超级电容处于最低工作电压时的能量状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：超级电容的能量状态SOE的获取过程如下：

首先，根据当前时刻超级电容的端电压计算出超级电容当前存储的能量；

式中，E为超级电容当前存储的能量，C_sc是超级电容的容量，V_sc是当前时刻超级电容的端电压；

然后，再根据如下公式计算出超级电容的能量状态SOE；

式中，E_max、E_min分别为超级电容存储的最大能量，最小能量，V_max是超级电容的额定电压，V_min是超级电容的所能允许的最小工作电压。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述滤波器的截止频率的获取过程如下：

首先，对参考总电流进行连续2ⁿ个采样并进行频谱变化得到2^n-1个点的单边频谱；

然后，计算单边频谱的总面积以及高频面积；

Δf＝f_s/2ⁿ

式中，E_all表示单边频谱的总面积，E_H表示单边频谱中高频面积，表示单边频谱中第i+1个点的幅值，f_s为采样频率，n为正整数；

最后，计算使得E_H≥K_sc·E_all成立的最小k值，并按照如下公式计算出截止频率；

f_c＝(2^n-1-1-k_c)f_s/2ⁿ

其中，f_c为截止频率，K_sc为超级电容的电流分配比例，k_c等于最小k值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：参考总电流采样点个数2ⁿ等于128。