[发明专利]一种混合储能系统能量管理策略

权利要求书

1.一种混合储能系统能量管理策略，其特征在于，所述混合储能系统包括蓄电池、超级电容、第一双向DC/DC变换器、第二双向DC/DC变换器，所述第一双向DC/DC变换器用于对蓄电池进行充放电控制，所述第二双向DC/DC变换器用于对超级电容进行充放电控制，所述能量管理策略包括对第一双向DC/DC变换器的控制策略及第二双向DC/DC变换器的控制策略，如下：

第一双向DC/DC变换器的控制策略：

获取分配到蓄电池的功率Px、蓄电池的电压值Ux、蓄电池的电流值Ix；将蓄电池的功率Px、蓄电池的电压值Ux进行比值计算得到电流参考值I1，将电流参考值I1与蓄电池的电流值Ix进行差值计算并将差额输入第一PI控制器得到电压控制信号，所述电压控制信号通过第一PWM单元形成第一双向DC/DC变换器的第一充放电控制信号；

第二双向DC/DC变换器的控制策略：

获取分配到超级电容的功率Pc、超级电容的设置电压Uc、超级电容的端电压Usc、超级电容的电流值Ic；将超级电容的设置电压Uc、超级电容的端电压Usc进行差值并将差额输入第二PI控制器；将超级电容的功率Pc、超级电容的端电压Usc进行比值计算得到电流参考值I2，电流参考值I2与超级电容的电流值Ic进行差值计算并将差额输入第三PI控制器，所述第二PI控制器和第三PI控制器叠加得到电压外环和电流内环的电压控制信号，所述电压外环和电流内环的电压控制信号通过第二PWM单元形成第二双向DC/DC变换器的第二充放电控制信号；

所述第一双向DC/DC变换器的控制策略还包括蓄电池的荷电状态保护模块，所述蓄电池的荷电状态保护模块用于根据蓄电池的荷电状态对第一双向DC/DC变换器发出第三充放电控制信号，所述第三充放电控制信号和第一充放电控信号中的充电信号和放电信号通过分别合并输入与门单元得到输出信号控制第一双向DC/DC变换器的充放电，所述第三充放电控制信号产生方式如下：

获取蓄电池的实时荷电状态SOC、最小荷电状态SOCmin、最大荷电状态SOCmax，并判断：

(1)当SOCSOCmin时，输出允许充电信号，不允许放电信号；

(2)当SOCminSOCSOCmax时，输出允许充电信号，允许放电信号；

(3)当SOCmaxSOC时，输出不允许充电信号，允许放电信号；

所述第二双向DC/DC变换器的控制策略还包括超级电容的耐压保护模块，所述超级电容的耐压保护模块用于根据超级电容的端电压状态对第二双向DC/DC变换器发出第四充放电控制信号，所述第四充放电控制信号和第二充放电控信号中的充电信号和放电信号通过分别合并输入与门单元得到输出信号控制第二双向DC/DC变换器的充放电，所述第四充放电控制信号产生方式如下：

获取超级电容的端电压Usc、最小端电压Uscmin、最大端电压Uscmax，并判断：

(1)当UscUscmin时，输出允许充电信号，不允许放电信号；

(2)当UscminUscUscmax时，输出允许充电信号，允许放电信号；

(3)当UscmaxUsc时，输出不允许充电信号，允许放电信号；

所述第一双向DC/DC变换器的控制策略还包括第一限幅模块，所述第一限幅模块用于根据蓄电池的电流状态对第二双向DC/DC变换器发出第五充放电控制信号，所述第五充放电控制信号和第一充放电控制信号、第三充放电控信号中的充电信号和放电信号通过分别合并输入与门单元得到输出信号控制第一双向DC/DC变换器的充放电，所述第五充放电控制信号产生方式如下：

将电流参考值I1和蓄电池的电流值Ix输入比较器，得到比较结果通过非门单元配合输出：

(1)若蓄电池的电流值Ix电流参考值I1，输出允许充电信号，不允许放电信号；

(2)若蓄电池的电流值Ix电流参考值I1，输出不允许充电信号，允许放电信号；

所述第二双向DC/DC变换器的控制策略还包括第二限幅模块，所述第二限幅模块用于根据超级电容的电流状态对第二双向DC/DC变换器发出第六充放电控制信号，所述第六充放电控制信号和第一充放电控制信号、第三充放电控信号中的充电信号和放电信号通过分别合并输入与门单元得到输出信号控制第一双向DC/DC变换器的充放电，所述第六充放电控制信号产生方式如下：

将电流参考值I2和超级电容的电流值Ic输入比较器，得到比较结果通过非门单元配合输出：

(1)若超级电容的电流值Ic电流参考值I2，输出允许充电信号，不允许放电信号；

(2)若超级电容的电流值Ic电流参考值I2，输出不允许充电信号，允许放电信号。

2.如权利要求1所述的一种混合储能系统能量管理策略，其特征在于，所述第一双向DC/DC变换器包括电感L1、开关管S1、开关管S2，所述第二双向DC/DC变换器包括电感L2、开关管S3、开关管S4。