[发明专利]用于小型无线传感节点的微能源系统能量管理系统及方法

权利要求书

1.一种适用于小型无线传感节点的微能源系统能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、采集超级电容电压V_SC、锂电池电压、太阳能电池电压和电流、小型无线传感节点的电流；并计算得到太阳能电池的实时输出功率P_solar和小型无线传感节点的实时功率P_load；

步骤2、判断当前超级电容电压V_SC是否满足V_SCk₁V_max，如果满足条件，则进入第3步，如不满足则直接进入第4步；其中V_max为超级电容充满电的最大电压；k₁为大于0的设定系数；

步骤3、锂电池则为超级电容充电；

步骤4、计算微能源系统的功率需求P_demand，并根据功率需求来判断系统的充放电状态；

步骤5、判断能源系统的功率需求P_demand是否满足当P_demand＜0；若满足条件则进入第6步，若不满足条件则直接进入第7步；

步骤6、微能源系统处于充电状态,太阳能电池对系统进行充电：

如果超级电容没有充满电，即V_SCV_max时，超级电容吸收全部的充电功率；如果超级电容已充满电，则由能量管理模块将功率需求的一部分，即ηP_demand，作为充电需求供给锂电池；其中，η为锂电池的充电功率系数；

步骤7、微能源系统处于放电状态：

如果超级电容电压V_SC高于最低工作电压V_min，即V_SCV_min时，则由超级电容承担所有的功率输出，否则将由锂电池承担所有的功率输出，。

2.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，步骤3锂电池则以功率P_dis为超级电容充电：

其中V_max为超级电容充满电的最大电压，k₂、k₃均为大于0的设定系数；P_av为整个微能源系统的平均功率；P_load为小型无线传感节点的实时功率需求。

3.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，步骤6中锂电池的充电功率系数η随着锂电池的充电状态SOC的增大而减小，具体计算公式如下：

其中,k₄、k₅、k₆均为大于0的设定系数。