[实用新型]一种兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统

权利要求书

1.一种兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统，其特征在于：包括功率型储能元件、能量型储能元件、功率控制器A和功率控制器B；所述功率型储能元件采用超级电容器；所述能量型储能元件采用蓄电池；所述蓄电池接于功率控制器A的低压侧；功率控制器A的高压侧接入超级电容器后与功率控制器B连接；

所述功率控制器A用于实时监测其高压侧接入的超级电容器的端电压，从而判定其荷电状态，进而控制蓄电池进行相应的功率吞吐，以维持超级电容器在合理的荷电状态；

所述功率控制器B作为本混合储能系统的对外接口，其与外部系统连接，用于控制本混合储能系统与外部系统之间的功率交换，对本混合储能系统整体吞吐功率进行精确调节。

2.根据权利要求1所述的兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统，其特征在于：本混合储能系统为直流储能系统，当外部系统为交流系统时，功率控制器B采用三相半桥VSR拓扑结构控制直流储能系统与外部交流系统之间的双向功率交换；当外部系统为直流系统时，功率控制器B采用双向斩波器结构，控制直流储能系统与外部直流系统之间的功率交换。

3.根据权利要求2所述的兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统，其特征在于：所述功率控制器A也是采用双向斩波器结构。

4.根据权利要求3所述的兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统，其特征在于：所述双向斩波器结构选用BUCK-BOOST型双向斩波器拓扑结构，

该BUCK-BOOST型双向斩波器拓扑结构包括储能电感L1，功率开关管G1、G2，续流二极管D1、D2及输出滤波电容C1；双向斩波器低压侧电源正端经过储能电感L1接到功率开关管G1的漏极，并同时接到功率开关管G2的源极，功率开关管G1的源极接入双向斩波器的负端，功率开关管G2的漏极接入双向斩波器高压侧电源的正端，滤波电容C1并联到高压侧两端，续流二极管D1、D2分别反并联到功率开关管G1、G2的漏极与源极之间。

5.根据权利要求2所述的兼具高功率密度和高能量密度的混合储能系统，其特征在于：所述三相半桥VSR拓扑结构包括：功率开关管G3、G4、G5、G6、G7、G8，续流二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8，直流侧电容C2以及交流侧滤波电感L2、L3、L4；

功率开关管G3、G4、G5的漏极一起接到直流侧电容C2的正极，功率开关管G3、G4、G5的源极分别与功率开关管G6、G7、G8的漏极相连接，功率开关管G6、G7、G8的源极一起接到直流侧电容C2的负极；续流二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8依次分别反并联在功率开关管G3、G4、G5、G6、G7、G8的漏极与源极之间；

交流侧滤波电感L4的输入端接入到功率开关管G3的源极与功率开关管G6的漏极之间的连接线路上；交流侧滤波电感L3的输入端接入到功率开关管G4的源极与功率开关管G7的漏极之间的连接线路上；交流侧滤波电感L2的输入端接入到功率开关管G5的源极与功率开关管G8的漏极之间的连接线路上；交流侧滤波电感L2、L3、L4滤波输出后接入外部交流系统中。