[发明专利]混合能量存储系统及发电机逆变器系统

说明书

本发明公开了一种混合能量存储系统及发电机逆变器系统。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，以提供负载所需的平均功率；DC‑DC变换器，DC‑DC变换器包括第一电容，第一电容与超级电容彼此串联以形成电容组，电容组用于与所述发电机逆变器系统的电压母线连接；DC‑DC变换器用于在主控单元的控制下，将蓄电池输出的直流电源进行相应的电压变换后，输出至第一电容，以使电容组提供负载所需的峰值功率。本发明混合能量存储系统可以解决现有技术中混合能量存储系统中超级电容的工作电压范围狭窄，蓄电池利用率低，且混合能量存储系统的容量过大还会造成系统成本过高的问题。

技术领域

本发明涉及逆变器系统技术领域，特别涉及一种混合能量存储系统及发电机逆变器系统。

背景技术

目前，汽车和船舶普遍采用柴油异步/同步发电机作为动力源，并通过逆变器系统为车载或船用的用电设备进行供电。但随着设备数量和设备精密度的不断提高，对于电源容量和电源质量提出了更高的要求，现有技术通过将基于DC-DC变换器的混合能量存储系统接于逆变器系统的电压母线上，以实现能量的存储和充分利用，从而满足船/车载设备的需求。

但是，现有基于蓄电池和超级电容的混合能量存储系统中，超级电容通过单一的变换器为负荷提供全部的冲击功率，变换器容量对应为负载全部峰值功率的容量，使得系统中超级电容的工作电压范围狭窄，蓄电池利用率低，且混合能量存储系统的容量过大还会造成系统成本过高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种混合能量存储系统，旨在解决现有技术中混合能量存储系统中超级电容的工作电压范围狭窄，蓄电池利用率低，且混合能量存储系统的容量过大还会造成系统成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种混合能量存储系统，该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，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。

可选地，所述DC-DC变换器包括：

补偿变换器，所述补偿变换器的第一输入端和第二输入端分别与所述蓄电池的正极和负极一一对应连接，所述补偿变换器的第一输出端和第二输出端分别与所述第一电容的两端连接，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。

可选地，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为所述补偿变换器的第一输入端，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为所述补偿变换器的第二输入端，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。

可选地，所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；