[发明专利]混合能量存储系统及发电机逆变器系统

权利要求书

1.一种混合能量存储系统，应用于发电机逆变器系统中，其特征在于，所述发电机逆变器系统包括有主控单元；所述混合能量存储系统包括：

超级电容；

蓄电池，用于输出直流电源，以为发电机逆变器系统所驱动的负载提供所需的平均功率；以及

DC-DC变换器，所述DC-DC变换器包括第一电容和补偿变换器，所述第一电容为所述DC-DC变换器的输出电容；所述第一电容与所述超级电容彼此串联以形成电容组，所述电容组用于与所述发电机逆变器系统的电压母线连接；所述DC-DC变换器用于在所述主控单元的控制下，将所述蓄电池输出的直流电源进行相应电压变换后，输出至所述第一电容，以使所述电容组提供所述负载所需的峰值功率：

所述补偿变换器还包括：第一电感、第一开关器件、第二电容、变压器及第一二极管；所述第一电感的一端与所述蓄电池的正极连接，所述第一电感的另一端与所述第一开关器件的输入端连接；所述第一开关器件的输出端与所述蓄电池的负极连接，所述第一开关器件的受控端与所述主控单元连接；所述第二电容的一端与所述第一开关器件的输出端连接，所述第二电容的另一端与所述变压器原边线圈的第一端连接；所述第一开关器件的输出端与所述变压器原边线圈的第二端连接；所述变压器副边线圈的第一端经所述第一二极管与所述第一电容的一端连接，所述变压器副边线圈的第二端与所述第一电容的另一端连接；其中，所述变压器原边线圈的第一端和所述副边线圈的第一端为同名端。

2.如权利要求1所述的混合能量存储系统，其特征在于，所述补偿变换器用于在所述主控单元的控制下，将所述蓄电池输出的直流电压进行相应的电压变换后输出至所述第一电容，以补偿所述超级电容下降的电压并控制所述电容组为所述负载提供的功率处于稳定值。

3.如权利要求1所述的混合能量存储系统，其特征在于，所述混合能量存储系统还包括：

双级双向变换器，所述双级双向变换器用于分别与所述蓄电池及所述发电机逆变器系统的电压母线连接；所述双级双向变换器用于在所述主控单元的控制下，使所述蓄电池为所述负载提供额定功率，以及为所述超级电容进行充电；

双向变换器，所述双向变换器与所述超级电容连接，所述双向变换器用于在所述主控单元的控制下，使所述超级电容为所述负载提供差值瞬时功率，以及为所述超级电容进行充电；其中，所述差值瞬时功率为所述负载所需功率与所述蓄电池提供的功率之差。

4.如权利要求3所述的混合能量存储系统，其特征在于，所述双级双向变换器包括：第二电感、第三电感、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件及第三电容；

所述第二电感的一端用于与所述蓄电池的正极连接，所述第二电感的另一端与所述第三开关器件的输入端连接；所述第三开关器件的输出端用于与所述蓄电池的负极连接；所述第三开关器件的输入端与所述第二开关器件的输出端连接，所述第二开关器件的输入端与所述第三电容的一端连接；所述第三电容的另一端与所述第三开关器件的输出端连接；所述第四开关器件与所述第五开关器件彼此串联连接后用于与所述发电机逆变器系统的电压母线并联连接；所述第三电感的一端与所述第二开关器件的输出端连接，所述第三电感的另一端与所述第四开关器件和所述第五开关器件的公共端连接；其中，所述第二开关器件、所述第三开关器件、所述第四开关器件及所述第五开关器件的受控端均与所述主控单元连接。

5.如权利要求3所述的混合能量存储系统，其特征在于，所述双向变换器包括：第六开关器件、第七开关器件及第四电感；

所述第六开关器件和所述第七开关器件彼此串联连接后用于与所述发电机逆变器系统的电压母线并联连接，所述第六开关器件和所述第七开关的受控端均与所述主控单元连接；所述第四电感的一端与所述第六开关器件和所述第七开关器件的公共端连接，所述第四电感的另一端与所述超级电容连接，所述第七开关器件的输出端与所述超级电容的另一端连接。