[发明专利]一种蓄电池-超级电容混合储能变换器的控制方法和装置

权利要求书

1.一种蓄电池-超级电容混合储能变换器的控制方法，其特征在于，包括：

基于直流母线电压参考值确定维持直流母线电压稳定所需的功率；

将维持直流母线电压稳定所需的功率分配给蓄电池和超级电容；

基于蓄电池分配的功率需求和超级电容分配的功率需求确定混合储能变换器中开关管的状态；

所述维持直流母线电压稳定所需的功率按下式确定：

P_HSREG＝I_DC(k+1)·V_DCREG

式中，P_HSREG为维持直流母线电压稳定所需的功率，I_DC(k+1)为k+1时刻混合储能变换器的输出电流，V_DCREG为直流母线电压参考值；

所述将维持直流母线电压稳定所需的功率分配给蓄电池和超级电容，包括：

按下式确定蓄电池分配的功率需求：

P_BATREG＝q·P_HSREG+(1-q)·P_BATREG(k-1)

式中，P_BATREG为蓄电池分配的功率需求；P_BATREG(k-1)为k-1时刻蓄电池分配的功率需求；q为滤波因子，且q＝2πf_cT_s，f_c为功率滤波器的截止频率，T_s为采样周期；

所述将维持直流母线电压稳定所需的功率分配给蓄电池和超级电容，包括：

按下式确定超级电容分配的功率需求：

P_SCREG＝P_HSREG-P_BATREG

式中，P_SCREG为超级电容分配的功率需求；

所述基于蓄电池分配的功率需求和超级电容分配的功率需求确定混合储能变换器中开关管的状态，包括：

确定蓄电池的功率预测值与蓄电池的电流的关系以及超级电容的功率预测值与电流的关系；

基于所述蓄电池分配的功率需求以及蓄电池的功率预测值与蓄电池的电流的关系确定蓄电池的功率目标函数，并基于所述超级电容分配的功率需求以及超级电容的功率预测值与电流的关系确定超级电容的功率目标函数；

基于蓄电池的功率目标函数计算蓄电池的目标功率，并基于超级电容的功率目标函数计算超级电容的目标功率；

基于所述蓄电池的目标功率和超级电容的目标功率确定混合储能变换器中开关管的状态。

2.根据权利要求1所述的蓄电池-超级电容混合储能变换器的控制方法，其特征在于，所述k+1时刻混合储能变换器的输出电流I_DC(k+1)按下式确定：

I_DC(k+1)＝I_CBUS(k+1)+I_AC(k)-I_PV(k)

式中，I_AC(k)为k时刻由直流母线流出的电流，I_PV(k)为k时刻光伏系统中光伏电池输入到直流母线的电流，I_CBUS(k+1)为k+1时刻流向直流母线电容的电流。

3.根据权利要求2所述的蓄电池-超级电容混合储能变换器的控制方法，其特征在于，所述k+1时刻流向直流母线电容的电流I_CBUS(k+1)按下式确定：

式中，C_BUS为直流母线电容的容值，N为采样周期个数，V_DC(k)为k时刻直流母线的电压。

4.根据权利要求1所述的蓄电池-超级电容混合储能变换器的控制方法，其特征在于，所述蓄电池的功率预测值与蓄电池的电流的关系按下式确定：

P_BAT(k+1)＝I_BAT(k+1)·V_BAT(k)

式中，P_BAT(k+1)为k+1时刻蓄电池的功率预测值，V_BAT(k)为k时刻蓄电池的电压，I_BAT(k+1)为k+1时刻蓄电池的电流。