[发明专利]电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统，其包括DC电源串，在该DC电源串中并联了用来输出来自诸如太阳能电池、风力发电器、以及燃料电池等发电器的DC功率的直流(DC)电源以及蓄电池；更具体地，涉及一种电源系统，其平滑DC电源的功率变化，并且对DC电源的输出功率进行时间移位。 

本发明还涉及一种电源系统，其在不需要复杂控制的情况下转换DC电源的输出功率，该DC电源的生成功率量根据环境变化较大。本发明还涉及一种电源系统，其能够通过均衡每个电池电压从而不过度使用多个蓄电池的一个蓄电池、并且获得每个蓄电池的总功率，来提供最大功率。 

背景技术

可以将由诸如太阳能电池、风力发电器、以及燃料电池等发电器生成的输出功率提供给电气负载，或者使其反向流向商业电源。但是，在现有技术中，太阳能电池、风力发电器、或者燃料电池等的输出被存储在蓄电池中，并且在功率调节器中以蓄电池功率集中转换，并且因此需要限制功率调节器的转换功率，以避免从蓄电池到商业电源的功率流失。功率调节器的转换功率限制导致了限制太阳能电池、风力发电器、或者燃料电池的发电功率，并且由此作为结果无法得到太阳能电池、风力发电器、或者燃料电池的最大输出，并且无法使所生成的功率输出充分地反向流动。 

为了解决此类问题，日本公开专利第2002-171674号的功率存储光电系统配备有光电功率调节器，其具有第一功率转换部件，该第一功率转换部件与连接在太阳能电池与电力系统之间的电力系统进行协同操作，并且具有连接在功率存储部件以及第一功率转换部件之间的第二功率转换部件。负载连接在功率调节器与电力系统之间，并且安排有控制部件，用来通过连接在负载与电力系统之间的接收功率检测部件，控制第二功率转换部件，从而在从功率存储部件输出功率时接收功率不会变得小于预定功率。 

根据日本公开专利第2002-171674号，通过第二功率转换部件调节蓄电池的输出，并且当由光电发电向电力系统反向流动功率时，可以停止来自蓄电池的输出，同时高效地排出预先存储的午夜功率。 

在日本公开专利第2002-34175号中，公开了一种方法，用来进行最大功率点跟踪控制操作，以获得来自太阳能电池的最大功率，并且并联太阳能电池与蓄电池，并且进行蓄电池联合操作，而不用麻烦的切换操作。根据该系统，当太阳能电池的生成功率量明显较低时，可以输出蓄电池的功率。 

在日本公开专利第6-266458号中，公开了一种技术，用来最大程度地利用太阳能电池的发电能力，有效地利用日射能量，并且延长电池寿命。 

提出日本公开专利第2002-34175号与日本公开专利第6-266458号中的系统，从而在最大功率上操作光电发电，并且最大程度地获得生成功率，并且这些系统主要重点在于不管日射变化造成的功率变化地进行最大功率点跟踪。 

日本公开专利第2001-224142号涉及一种光电设备，其进行蓄电池联合操作，该操作包括由太阳能电池以及以及二次电池构成的多个串，以及仅太阳能电池的操作，而没有麻烦的切换操作，优选地，在日间为蓄电池充电，并且尽可能地将蓄电池维持在全充电状态以准备自主操作。将利用图31描述日本公开专利第2001-224142号中的设备。 

如图31所示，分别包含太阳能电池121a、121b以及二次电池122a、122b的每个串120a、120b包括换流器125a、125b。当在日间太阳光充分照射时，将太阳能电池121a与121b的生成功率输出提供给换流器125a与125b。如果太阳照射不足，则从二次电池122a与122b向换流器125a与125b提供功率。根据负载126的功率需求，操作每个换流器125a、125b，以提供必要的功率。因为为每个串都安排了换流器125a、125b，所以换流器125a、125b的输入电压，即太阳能电池121a、121b以及二次电池122a、122b的电压为每个串独立地设置。 

在向二次电池122a、122b充电时，预先安排在二次电池122a、122b一侧用来旁路防回流二极管124a、124b的开关，并且当太阳照射足够时接通要充电的蓄电池的旁路开关，以从太阳能电池121a、121b充电。