[发明专利]再生混合电源系统

说明书

本发明涉及一种混合电源系统。该系统使用两种电源装置，其中包括基本电源装置，用来调节基本电力的暂时过剩与不足，以及辅助电源装置，用来消除电力过剩或不可避免的突然的暂时的或短时间的电力不足，这总是或多或少地发生，只要电源应用在这样的领域中，其中电力被部分地或全部地利用，或应用于所有这样的系统，其中具有从发出功率的第一级到例如机械系统、电气系统等的最末级各种可利用的功率状态。

更具体地说，本发明涉及一种混合电源系统，该系统在发电厂、变电站或和电车的供电系统相连的要求负载的电车中电力过剩时作为负载用来储存能量；并涉及一种混合电源系统，它在电力供应不足时由辅助的电源装置向负载供电作为调节。

参照图6说明常规的混合电源系统。图6所示的混合电源系统100包括作为能量存储装置的轻油存储装置26，作为能量转换器的柴油机27，发电装置3，电车上的电力再生制动装置4a，例如再生装置，铅酸蓄电池28，电源调节装置29.混合电源系统100是一种电车上的蓄电池再生型混合电源装置，用来向包括驱动设备等的负载13供电。例如，图中所示的混合电源系统100被安装在柴油机车内。在通常时间内，它借助于使用作为驱动源的柴油机27的发电装置3发电，并向负载13供电，以便使其上的电车运行，并且也对铅酸电池28用多余电力充电。当在短时间内发生电力不足时，缺少的电力由铅酸电池28补偿。借助于在电车上的发电装置4通过再生发电发出的电力用来给铅酸电池28充电。

一些这种混合电源系统的例子在下列文献中出现了：“Internal CombustionEngine and Accumulator”(Intersociety Energy Conversion EngineeringConference：IECEC，15th，1980，Vol.3，PP.1760)，和“Hybrid Power Device ofExternal Combustion Engine and Accumulator”(IECEC，27th，1992.Vol.3，pp.3167)。然而存在的问题是：由蓄电池的充电速度决定的充电能力(KW)低；以及在这种常规系统中单位重量的充电能量(KWh)也低。还有一种使用内燃机和飞轮的混合电源装置(IECEC，25th，1994，pp.205-211)。然而，这种装置的问题在于，在当前环境下单位飞轮重量的充电容量(KWh)相当低。还有另一种包括内燃机和热电转换器的混合电源装置，但是它具有相当低的热电转换效率(IECEC，25th 1994，pp.1419)的问题。有另外一种包括燃料电池和蓄电池的混合电源装置的混合电源装置(IECEC，23rd，1988，pp.227)，但它有蓄电池的重量能量效率及其充电能力非常低的问题。

这种常规的混合电源装置是通过结合多个已经付诸实用的发电装置实现的。的。这些混合电源装置采用多个发电电源，并利用它们之间的互补关系用对方的长处补偿各自的不足，因此构成了比一个包括单独的电源装置的电源系统更先进的电源系统。虽然这种常规的装置已经部分地被实际应用，但每个装置都存在和单位重量和体积的充电能力，放电能力，充电量等有关的再生能力方面的问题。

此外，有一种再生和再现型电源装置，该装置被认为是一种再生型电源装置，其中使用属于一种电源装置的单个能量存储装置，在把电力存储到能量存储装置之后当需要电力时再输出存储的电力以满足需要，所述电力借助于再生制动从电车的动能中收集(IECEC，25th，1994 PP.1430)。然而，在这种常规的再生型电源装置中存在着由再生和再现而导致的效率低的问题。