[发明专利]一种SC-Li-SC混合储能的充放电控制与管理方法及装置

说明书

本发明公开了一种SC‑Li‑SC混合储能的充放电控制与管理方法及装置，涉及混合储能领域，该装置包括超级电容、充电电池、稳压装置、电流传感器、控制器，该方法包括平缓随机性强、波动幅度大的充电功率的方法、判断单个超级电容给充电电池充电是否完成的方法，切换超级电容使其高效充放电的方法，充电电池近似稳压放电的方法。所述电流传感器用于检测超级电容给充电电池充电时的电流，所述控制器根据所述超级电容和所述充电电池间的电流，控制所述超级电容SC1和所述超级电容SC2工作状态。本发明通过相应的控制策略，利用超级电容和充电电池各自性能优点，使整个混合储能装置能够在新能源发电功率不稳定、波动幅度大的条件下稳定安全的充放电能。

技术领域

本发明涉及混合储能领域，特别涉及一种SC-Li-SC混合储能充放电控制与管理方法及装置。

背景技术

随着我国新能源发电装机量的不断提高，新能源作为分布式能源接入电网，其中风、光能作为新能源发电，其发电功率随机性强、间歇性明显波动幅度大、波动频率无规律，势必会给电网运行、调度、控制等方面带来负面的影响，为此，储能技术的发展成为解决此问题的有效手段。单一的储能装置已经无法安全高效的应用于新能源发电储能中。

充电电池拥有高能量密度且使用寿命长，可以应用于目前电网中作为储能装置，但其优秀的性能是以安全代价为前提。充电电池充电过程中电压、电流要求严格，在大电压波动的充电环境中安全性大大降低，应用到充电功率随机、波动性大的新能源发电中势必会损害充电电池内部结构，减少使用寿命。超级电容作为新型的储能元件拥有很高的耐压范围，且充放电快速，整个充放电过程不涉及化学反应，价格也相对低廉，但是超级电容存储的电能相比于充电电池要低很多，且自放电率很高，不适合长期储能。超级电容和充电电池组成的混合储能装置，其输入端利用了超级电容的高耐压特性，输出端的充电电池作为主要大容量储能元件，能够稳定的存储输出电能。这种混合储能装置一方面解决了充电电池充电要求严苛的问题，另一方面又解决了超级电容不适合储能的问题。尽管超级电容和充电电池组成的混合储能系统优势引人注目，但是系统本身复杂的电源管理策略还需要我们进一步探究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能在充电功率不稳定、波动性大的电网中安全高效充放电的混合储能控制与管理方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种SC-Li-SC混合储能的充放电控制与管理方法及装置，本发明的技术方案如下：

一种SC-Li-SC混合储能的充放电控制装置，包括至少两个超级电容、至少一个充电电池、与超级电容等量的电流传感器、控制器和发电装置，发电装置为超级电容充电，超级电容与电流传感器及充电电池依次连接，超级电容之间并联，控制器用于控制各部件的工作。

优选的，还包括稳压装置及电压传感器，稳压装置连接在超级电容与充电电池之间，电压传感器连接在超级电容上用于实时监测超级电容电压。

一种SC-Li-SC混合储能的充放电控制方法，其特征在于：

步骤1、由发电装置给其中一个超级电容充电，当该超级电容充满后，发电装置向下一个超级电容充电，已经充满电的超级电容对充电电池放电；

步骤2、设充电电池的充电电流阈值I_min，由超级电容对应的电流传感器检测对应的充电电流I_cx，比较I_cx与I_min，同时检测正在充电的超级电容的电量SOC是否达到最大充电量SOC_max；

步骤3、当I_cx小于I_min，且SOC等于SOC_max，切换另外一个超级电容为充电电池充电，满足前述条件时返回步骤2；