[发明专利]一种集成四端口混合储能装置及其控制方法

摘要

一种集成四端口混合储能装置及其控制方法，属于混合储能技术领域。本发明将发电模块、蓄电池、超级电容、负载分别作为端口集成在一个全桥变换器中，新能源发电模块如光伏模块通过LC滤波器直接与全桥变换器相连，过MPPT模块计算出所需要的最大电流作为参考，通过控制全桥变换器两桥臂导通信号之间的移相角控制新能源发电模块的输出电流。蓄电池与超级电容分别通过电感与桥臂中点相连，组成了双向Buck/Boost变换器，通过对全桥变换器开关管占空比的控制，来保持输出电压的稳定。本发明通过开关管的复用，减少了功率器件和无源器件的使用，提高了功率密度和变换器的整体转换效率，同时新能源发电模块有最大功率输出且能平抑母线电压波动。

主权项

1.一种集成四端口混合储能装置，其特征在于：新能源发电模块、蓄电池、超级电容、负载分别作为端口集成在一个全桥变换器中，新能源发电模块如光伏模块通过LC滤波器直接与全桥变换器相连；蓄电池与超级电容分别通过电感与桥臂中点相连，组成了双向Buck/Boost变换器；其主电路的全桥结构包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4；第一开关管S1和第二开关管S2位于第一桥臂A上，第一开关管S1下端与第二开关管S2上端连接，桥臂中点连接电感LB的一端，电感LB的另一端连接储能蓄电池的正极，储能蓄电池的负极与第二开关管S2的下端连接；第三开关管S3和四开关管S4位于第二桥臂B上，第三开关管S3下端与第四开关管S4上端连接，桥臂中点连接电感LSC的一端，电感LSC的另一端连接超级电容，超级电容另一端与第四开关管S4的下端连接；位于第三桥臂上的第一二极管D1，第三二极管D3和位于第四桥臂上的第二二极管D2，第四二极管D4组成二极整流管，二极管整流管一端与变压器副边连接，另一端通过电感Lf和电容Cf与负载R相连。