[发明专利]一种混合储能系统及其控制方法、系统

权利要求书

1.一种新型混合储能系统，其特征在于，包括光伏部件、电池、超级电容器、第一电感(L_pv)、第二电感(L_B)、第三电感(L_S)、第一开关(Sw₁)、第二开关(Sw₂)、第三开关(Sw₃)、第四开关(Sw₄)、第五开关(Sw₅)、直流侧滤波电容(C)和直流侧负载电阻(R)，其中第二开关(Sw₂)、第三开关(Sw₃)、第四开关(Sw₄)、第五开关(Sw₅)均反向并联一个二极管，第一开关(Sw₁)的集电极通过第一电感(L_pv)连接到光伏部件的正极，通过二极管连接直流电容(C)的负极，第一开关(Sw₁)的发射极连接到光伏部件的负极，以及直流电容(C)的正极，第二开关(Sw₂)的发射极连接第三开关(Sw₃)的集电极，第二开关(Sw₂)的发射极和第三开关(Sw₃)的集电极的连接点接第二电感(L_B)，通过第二电感(L_B)连接电池的正极，第三开关(Sw₃)的发射极连接到电池的负极，第四开关(Sw₄)的发射极连接第五开关(Sw₅)的集电极，第四开关(Sw₄)的发射极和第五开关(Sw₅)的集电极的连接点接第三电感(L_S)，通过第三电感(L_S)连接到超级电容的正极，第五开关(Sw₅)发射极连接到超级电容的负极，第二开关(Sw₂)和第四开关(Sw₄)的集电极的连接点接直流电容(C)的正极，第三开关(Sw₃)和第五开关(Sw₅)的发射极的连接点接直流电容(C)的负极，直流侧负载电阻(R)的正极连接直流电容(C)的正极，直流侧负载电阻(R)的负极连接直流电容(C)的负极。

2.根据权利要求1所述的新型混合储能系统，其特征在于，所述第一开关(Sw₁)、第二开关(Sw₂)、第三开关(Sw₃)、第四开关(Sw₄)、第五开关(Sw₅)采用IGBT开关管。

3.一种新型混合储能系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将直流电网电压(V_o)与参考电压(V_ref)进行比较，并对误差进行PI控制，生成总电流参考值(I_tot-ref)；

步骤2，对总电流参考值(I_tot-ref)的低频分量进行速率限制，生成电池的参考电流，将电池的参考电流(I_B-ref)与实际电池电流(I_B)进行比较，并对误差进行PI控制，生成电池开关控制信号的占空比(D_B)，通过脉冲宽度调制(PWM)发生器生成控制第二、三开关(Sw₂和Sw₃)通断的脉冲信号；

步骤3，根据总电流的参考值(I_tot-ref)的高频分量、电池的参考电流(I_B-ref)与实际电池电流(I_B)的误差，计算未补偿的电池功率，进而确定超级电容器的参考电流；

步骤4，将超级电容器的参考电流(I_{S_ref})与实际SC电流(I_S)进行比较，并对误差进行PI控制，生成超级电容器控制信号的占空比(D_S)，通过脉冲宽度调制(PWM)发生器生成控制第四、五开关(Sw₄和Sw₅)通断的脉冲信号。