[发明专利]一种总线型混合能源装置和混合能源的循环控制方法

摘要

本发明实施例公开的一种总线型混合能源装置和混合能源的循环控制方法，涉及混合能源发电技术领域，能够解决不具备在线智能充放电功能，不具备能量管理能力，且该并联系统应用领域较狭窄，扩展性较差问题。开关电源通过单向DC/DC变换器挂载于供电总线上并向负载供电，超级电容器通过第一双向DC/DC模块挂载于供电总线上，锂电池通过第二双向DC/DC模块挂载于供电总线上，其中，双向DC/DC变换器具有关断、Buck以及Boost三种工作模式，三种模式的选择由能源管理控制器确定并配置。主要用于混合能源控制。

主权项

一种总线型混合能源装置，其特征在于，包括供电总线、开关电源、超级电容、锂电池、一个单向DC/DC变换器、第一双向DC/DC变换器、第二双向DC/DC变换器以及能源管理控制器；开关电源通过单向DC/DC变换器挂载于供电总线上并向负载供电，超级电容器通过第一双向DC/DC变换器挂载于供电总线上，锂电池通过第二双向DC/DC变换器挂载于供电总线上，其中，双向DC/DC变换器具有关断、Buck以及Boost三种工作模式，三种模式的选择由能源管理控制器确定并配置；该装置采用以下任一种工作模式工作：第一工作模式：该混合能源装置处在充电环节，单向DC/DC变换器处于Boost状态，第一双向DC/DC变换器和第二双向DC/DC变换器处于Buck状态，开关电源为超级电容组和锂电池组充电；第二工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当超级电容组和锂电池组都处于过放状态或开关电源可为负载提供足够的能量时，单向DC/DC变换器处于Boost状态，第一双向DC/DC变换器和第二双向DC/DC变换器处于关断状态，由开关电源独立为负载提供能量；第三工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当锂电池组处于过放或故障且开关电源处于故障或未接的状态时，单向DC/DC变换器处于关断状态，第一双向DC/DC变换器处于Boost状态，第二双向DC/DC变换器处于关断状态，由超级电容组独立为负载提供能量；第四工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当超级电容组处于过放或故障且开关电源处于故障或未接的状态时，单向DC/DC变换器处于关断状态，第一双向DC/DC变换器处于关断状态，第二双向DC/DC变换器处于Boost状态，由锂电池组独立为负载提供能量；第五工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当开关电源和超级电容组恰好可提供足够的能量时，单向DC/DC变换器处于Boost状态，第一双向DC/DC变换器处于Boost状态，第二双向DC/DC变换器处于关断状态，由开关电源和超级电容组并联为负载提供能量；第六工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当超级电容组处于过放或故障且开关电源处于无法提供足够的能量的状态时，单向DC/DC变换器处于Boost状态，第一双向DC/DC变换器处于关断状态，第二双向DC/DC变换器处于Boost状态，由开关电源和锂电池组并联为负载提供能量；第七工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当开关电源故障或未启动时，单向DC/DC变换器处于关断状态，第一双向DC/DC变换器和第二双向DC/DC变换器处于Boost状态，由超级电容组和锂电池组并联为负载提供能量；第八工作模式：该混合能源装置处于放电环节，当系统需要足够大的能量时，单向DC/DC变换器、第一双向DC/DC变换器和第二双向DC/DC变换器均处于Boost状态，由开关电源、超级电容组以及锂电池组并联为负载提供能量。