CN109659988A - 一种混合储能充电***及方法 - Google Patents

一种混合储能充电***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109659988A
CN109659988A CN201710936495.2A CN201710936495A CN109659988A CN 109659988 A CN109659988 A CN 109659988A CN 201710936495 A CN201710936495 A CN 201710936495A CN 109659988 A CN109659988 A CN 109659988A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
bus
super
switching tube
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710936495.2A
Other languages
English (en)
Inventor
曹金洲
张小勇
饶沛南
周帅
张庆
刘湘林
任凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuzhou CRRC Times Electric Co Ltd
Original Assignee
Zhuzhou CRRC Times Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuzhou CRRC Times Electric Co Ltd filed Critical Zhuzhou CRRC Times Electric Co Ltd
Priority to CN201710936495.2A priority Critical patent/CN109659988A/zh
Publication of CN109659988A publication Critical patent/CN109659988A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J15/00—Systems for storing electric energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开一种混合储能充电***及方法，该***包括充电机模块、超级电容模块以及蓄电池模块，充电机模块的高压侧分别连接高压直流母线、超级电容模块，低压侧分别连接低压直流母线、蓄电池模块，充电机模块控制将高压直流母线电压变换后分别为超级电容模块、蓄电池模块充电，以及控制超级电容模块放电以提供高压侧电机启动冲击功率、控制蓄电池模块放电以向高压直流母线提供持续功率；该方法为利用上述混合储能充电***的方法。本发明融合蓄电池与超级电容进行混合储能充电，使得能够同时满足高压侧有较大冲击功率以及低压测较小持续功率的需求，且具有成本低、利用率及效率高、体积重量小等优点。

Description

一种混合储能充电***及方法
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆技术领域，尤其涉及一种混合储能充电***及方法。
背景技术
在轨道交通列车中，为满足不同的功能需要，通常装备有各种直流用电设备，这些用电设备也即为负载；根据电流特性和重要程度，列车中负载可分为三种类型：第一种为冲击负载，该类负载启动时需要很大的冲击电流和冲击功率，启动后电流和功率较小；第二种为永久负载，该类负载的电流和功率较小，但重要性很高，需要最大程度的保证供电连续性；第三种为一般性负载。
为保障负载的稳定运行，目前列车中通常是按照如图1所示配置充电机和储能装置进行储能充电控制，正常工况时由充电机将交流或直流输入转变为直流输出给负载供电，同时给储能装置充电，当充电机故障时，由储能装置给负载供电；但是由于储能装置一般为蓄电池，且一般蓄电池内阻较大，当高、低压直流母线电压差别较大，且高压侧有电机启动需冲击启动功率时，冲击启动功率较大，采用上述储能充电控制方式时，很难满足瞬时大电流放电需求。
为解决上述冲击负载所需瞬时大电流问题，目前通常是采用以下2种方式：
（1）采用高倍率大容量蓄电池，但是大容量的蓄电池体积大、重量大且寿命低；
（2）采用大功率充电机，但是大功率充电机的利用率低、效率低，且储能电感设计困难。
因此亟需提供一种储能充电***、方法，使得能够同时满足高压侧有较大冲击功率以及较小持续功率的需求，且能够降低***实现成本、减小***的体积重量，提高***的利用率及效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够融合蓄电池与超级电容进行混合储能充电的混合储能充电***及方法，使得同时满足高压侧有较大冲击功率以及较小持续功率的需求，且实现简单、成本低、利用率及效率高且体积重量小。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种混合储能充电***，包括充电机模块、超级电容模块以及蓄电池模块，充电机模块的高压侧分别连接高压直流母线、超级电容模块，低压侧分别连接低压直流母线、蓄电池模块，充电机模块控制将高压直流母线电压变换后分别为超级电容模块、蓄电池模块充电，以及控制所述超级电容模块放电以提供高压侧电机启动冲击功率、控制所述蓄电池模块放电以向高压直流母线提供持续功率。
作为本发明***的进一步改进：所述充电机模块包括第一变换单元、第二变换单元，所述第一变换单元的一端连接高压直流母线，另一端连接所述超级电容模块，用于控制所述超级电容模块的充、放电；所述第二变换单元的一端连接高压直流母线，另一端分别连接蓄电池模块、通过所述隔离二极管D1连接低压直流母线，用于控制所述蓄电池模块的充、放电。
作为本发明***的进一步改进：所述第一变换单元包括并联连接的控制晶闸管G1以及升压电路，所述控制晶闸管G1的阳极与所述高压直流母线连接，阴极与所述超级电容模块连接，所述升压电路的输入端连接所述超级电容模块，输出端连接所述高压直流母线。
作为本发明***的进一步改进：所述升压电路包括滤波电容C1、二极管D2以及开关管Q1，所述开关管Q1的集电极分别与所述二极管D2的阳极连接、通过电感L1与所述超级电容模块连接，所述二极管D2的阴极经过所述滤波电容C1连接至所述开关管Q1的发射极。
作为本发明***的进一步改进：所述第二变换单元为双向变换电路。
作为本发明***的进一步改进：所述双向变换电路包括依次连接的第一双向变换模块M1、变压器T1以及第二双向变换模块M2，所述第一变换模块M1与高压直流母线连接，所述第二变换模块M2与所述蓄电池模块连接。
作为本发明***的进一步改进：所述第一双向变换模块M1为由开关管Q2、开关管Q3构成的半桥结构模块，通过控制所述开关管Q2、开关管Q3，控制第一双向变换模块M1的能量传输方向。
作为本发明***的进一步改进：所述第二变换模块M2为四个开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7构成的全桥结构模块，所述全桥结构模块，通过控制开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7，控制所述第二变换模块M2的能量传输方向。
作为本发明***的进一步改进：所述充电机模块还设置有用于隔离所述蓄电池模块与低压直流母线的隔离二极管D1，所述隔离二极管D1的阳极连接所述第二变换单元，阴极连接低压直流母线。
本发明进一步提供利用上述混合储能充电***的方法，步骤包括：
S1. 实时检测高压直流母线的运行状态，正常工况时，所述充电机模块接入高压直流母线电压进行变换，分别输出给所述超级电容模块、蓄电池模块进行充电，以及向低压直流母线供电；当高压直流母线失电需应急供电时，转入执行步骤S2；
S2. 控制所述超级电容模块放电，经过所述充电机模块为电机启动提供冲击功率、以及控制所述蓄电池模块放电，经所述充电机模块为高压直流母线提供持续功率。
作为本发明方法的进一步改进，所述步骤S1中，具体通过对连接在高压直流母线、超级电容模块之间的第一变换单元中控制晶闸管G1的晶闸管导通脉冲进行控制，给所述超级电容模块进行充电；所述步骤S2中具体通过对所述第一变换单元中与所述控制晶闸管G1并联连接的升压电路的开关管脉冲进行升压控制，以释放超级电容能量，为电机启动提供冲击功率。
作为本发明方法的进一步改进，所述步骤S1中，具体通过控制连接在高压直流母线、所述蓄电池模块之间的第二变换单元中开关管，使得能量由高压直流母线传递至所述蓄电池模块，给所述蓄电池模块进行充电；所述步骤S2中，具体通过控制所述第二变换单元中开关管，使得能量由所述蓄电池模块传递至所述高压直流母线，为高压直流母线提供持续功率
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）本发明通过同时配置超级电容模块和蓄电池模块，与充电机模块一起构成混合储能充电***，由超级电容模块提供高压侧电机启动冲击功率，蓄电池模块提供高压侧持续功率，能够充分利用蓄电池和超级电容的优点，使得既能够同时满足高压侧电机启动较大冲击功率的需求，也能满足低压测较小持续功率的需求，同时由超级电容与蓄电池混合的方式，相比于传统的使用高倍率大容量的蓄电池、大功率充电机的方式，***的实现简单、成本低、利用率及效率高且体积重量小，能够更好的适用于高、低压直流母线电压差别较大，且高压侧有冲击启动功率的应用中；
2）本发明进一步充电机模块通过设置第一变换单元、第二变换单元两个变换单元，分别控制超级电容模块、蓄电池模块的充放电，超级电容模块和第一变换单元置于高压侧，能够就近提供冲击功率，且由于冲击功率不需经过第二变换单元，降低了对第二变换单元的功率需求、蓄电池模块的容量需求，能够进一步减少***的体积重量，实现***的轻量化；
3）本发明进一步第一变换单元由控制晶闸管与升压电路并联构成，结构简单，易于实现轻量化，且能够有效实现超级电容模块的充放电控制；
4）本发明进一步第二变换单元在高压侧使用半桥模块、在低压侧采用全桥模块，通过在高压侧使用半桥模块，可减少开关管使用数量，进一步简化电路，通过在低压侧采用全桥模块进行变换，可缓解低压大电流时开关管损耗和散热压力。
附图说明
图1是传统的轨道交通储能充电的结构原理示意图。
图2是本实施例混合储能充电***的结构原理示意图。
图3是本实施例中充电机模块的结构示意图。
图4是本实施例中第一变换单元的具体电路结构示意图。
图5是本实施例中第二变换单元的具体电路结构示意图。
图6是本实施例中第二变换单元控制蓄电池模块充电时的时序原理图。
图7是本实施例中第二变换单元控制蓄电池模块放电时的时序原理图。
图例说明：1、充电机模块；11、第一变换单元；12、第二变换单元；2、超级电容模块；3、蓄电池模块。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图2所示，本实施例混合储能充电***包括充电机模块1、超级电容模块2以及蓄电池模块3，充电机模块1的高压侧分别连接高压直流母线、超级电容模块2，低压侧分别连接低压直流母线、蓄电池模块3，充电机模块1控制将高压直流母线电压变换后分别为超级电容模块2、蓄电池模块3充电，以及控制超级电容模块2放电以提供电机启动冲击功率、控制蓄电池模块3放电以向高压直流母线提供持续功率。
上述混合储能充电***正常工作时，由充电机模块1为超级电容模块2以及蓄电池模块3充电，并为低压直流负载提供平稳功率；当高、低压直流母线电压差别较大，且高压侧有冲击启动功率时，由超级电容模块2、蓄电池模块3经充电机向电机负载放电，其中超级电容模块2提供启动高压侧的冲击启动功率，蓄电池模块3提供高压侧持续功率。
本实施例针对高、低压直流母线电压差别较大，且高压侧有冲击启动功率的特定应用需求，通过同时配置超级电容模块2和蓄电池模块3，与充电机模块1一起构成混合储能充电***，由超级电容模块2提供高压侧电机启动冲击功率，即为冲击负载供电，蓄电池模块3提供高压测持续功率，即保障永久负载的持续稳定供电，能够充分利用蓄电池和超级电容的优点，使得既能够同时满足高压侧电机启动较大冲击功率的需求，也能满足高压测较小持续功率的需求，同时由超级电容与蓄电池混合的方式，相比于传统的使用高倍率大容量的蓄电池、大功率充电机的方式，***的实现简单、成本低、利用率及效率高且体积重量小，能够更好的适用于高、低压直流母线电压差别较大，且高压侧有冲击启动功率的应用中。
如图3所示，本实施例中充电机模块1包括第一变换单元11、第二变换单元12以及隔离二极管D1，第一变换单元11的一端连接高压直流母线，另一端连接超级电容模块2，用于控制超级电容模块2的充、放电；第二变换单元12的一端连接高压直流母线，另一端分别连接蓄电池模块3、通过隔离二极管D1连接低压直流母线，用于控制蓄电池模块3的充、放电，隔离二极管D1的阳极连接第二变换单元12，阴极连接低压直流母线，通过隔离二极管D1实现蓄电池模块3和低压直流母线的隔离。
本实施例充电机模块1通过设置第一变换单元11、第二变换单元12的两个变换单元，分别控制超级电容模块2、蓄电池模块3的充放电，同时超级电容模块2和第一变换单元11置于高压侧，能够就近提供冲击功率，且由于冲击功率不需经过第二变换单元12，降低了对第二变换单元12的功率需求、蓄电池模块3的容量需求，能够进一步减少***的体积重量，实现***的轻量化。
如图4所示，本实施例中第一变换单元11包括并联连接的控制晶闸管G1以及升压电路，控制晶闸管G1的阳极与高压直流母线连接，阴极与超级电容模块2连接，升压电路的输入端连接超级电容模块2，输出端连接高压直流母线。控制晶闸管G1具体可采用可关断晶闸管。
如图4所示，本实施例中升压电路包括滤波电容C1、二极管D2以及开关管Q1，开关管Q1的集电极分别与二极管D2的阳极连接、通过电感L1与超级电容模块2连接，二极管D2的阴极经过滤波电容C1连接至开关管Q1的发射极。
通过上述结构第一变换单元11控制超级电容模块2充放电时：
超级电容模块2充电时，高压直流母线经控制晶闸管G1向超级电容充电，充电电流由控制晶闸管G1导通脉冲控制；
超级电容模块2放电时，超级电容模块2与由电感L1、开关管Q1、二极管D2、滤波电容C1构成的升压电路形成放电回路，通过控制开关管Q1脉冲实现升压，以释放超级电容模块2的能量，提供给高压侧电机启动冲击功率。
上述第一变换单元11结构简单，易于实现轻量化，能够有效实现超级电容模块2充、放电的控制。
本实施例中，第二变换单元12为双向变换电路，通过控制双向变换电路的能量传输方向，控制能量由高压直流母线传递至蓄电池模块3，以对蓄电池模块3充电，以及控制能量由蓄电池模块3传递至高压直流母线，以释放蓄电池模块3的能量。
如图5所示，本实施例第二变换单元12的双向变换电路具体包括依次连接的第一双向变换模块M1、变压器T1以及第二双向变换模块M2，第一变换模块M1与高压直流母线连接，第二变换模块M2与蓄电池模块3连接；第一双向变换模块M1为由开关管Q2、开关管Q3构成的半桥结构模块，通过在高压侧使用半桥模块进行变换，可减少开关管使用数量，进一步简化电路；第二变换模块M2为四个开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7构成的全桥结构模块，通过在低压侧采用全桥模块进行变换，可缓解低压大电流时开关管损耗和散热压力。第一双向变换模块M1还可以采用多个上述半桥模块串联堆叠构成，第二变换模块M2、变压器T1还可以由多个并联堆叠构成。
如图5所示，本实施例中第一变换模块M1具体由滤波器电容C2、C3，均压电阻R1、R2以及开关管Q2、Q3构成，通过控制开关管Q2、开关管Q3，控制第一双向变换模块M1的能量传输方向；第二变换模块M2由开关管Q4、Q5、 Q6、Q7和滤波电容C4构成，通过控制开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7，控制第二变换模块M2的能量传输方向。
采用上述结构第二变换单元12对蓄电池模块3进行充放电控制时：
蓄电池模块3充电时，控制开关管Q3超前Q4、Q7，以及开关管Q2超前Q5、Q6，使得能量由高压直流母线传递至蓄电池，各开关管的控制时序如图6所示；
蓄电池模块3放电时，控制开关管Q4、Q7超前Q3，以及Q5、Q6超前Q2，使得能量由蓄电池传递至高压直流母线，各开关管的控制时序如图7所示。
本实施例利用上述混合储能充电***的方法，步骤包括：
S1. 实时检测高压直流母线的运行状态，正常工况时，充电机模块1接入高压直流母线电压进行变换，分别输出给超级电容模块2、蓄电池模块3进行充电，以及向低压直流母线供电；当高压直流母线失电需应急供电时，转入执行步骤S2；
S2. 控制超级电容模块2放电，经过充电机模块1为电机启动提供冲击功率、以及控制蓄电池模块3放电，经充电机模块1为高压直流母线提供持续功率。
本实施例具体在步骤S1正常运行工况时，通过第一变换单元11控制超级电容模块2的电压跟随高压直流母线电压，以存储能量；通过第二变换单元12将高压直流母线电压转换为低电压为蓄电池充电，同时经隔离二极管D1向低压直流母线供电；
在步骤S2当高压直流母线失电需应急供电时，超级电容模块2经第一变换单元11进行升压放电，为电机启动提供冲击功率，蓄电池经第二变换单元12进行升压放电，为高压母线提供持续功率。
本实施例中，步骤S1中，具体通过控制连接在高压直流母线、超级电容模块2之间的第一变换单元11中控制晶闸管G1的晶闸管导通脉冲，给超级电容模块2进行充电；步骤S2中具体通过控制第一变换单元11中与控制晶闸管G1并联连接的升压电路的开关管Q1脉冲进行升压，以释放超级电容能量，为电机启动提供冲击功率。
本实施例中，步骤S1中，具体通过控制连接在高压直流母线、蓄电池模块3之间的第二变换单元12中开关管（Q2~Q7），使得能量由高压直流母线传递至蓄电池模块3，给蓄电池模块3进行充电；步骤S2中，具体通过控制第二变换单元12中开关管，使得能量由蓄电池模块传递至所述高压直流母线，为高压直流母线提供持续功率，具体控制时序如图6、7所示。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种混合储能充电***，其特征在于包括充电机模块（1）、超级电容模块（2）以及蓄电池模块（3），所述充电机模块（1）的高压侧分别连接高压直流母线、所述超级电容模块（2），低压侧分别连接低压直流母线、所述蓄电池模块（3），所述充电机模块（1）控制将高压直流母线电压变换后分别为所述超级电容模块（2）、蓄电池模块（3）充电，以及控制所述超级电容模块（2）放电以提供高压侧电机启动冲击功率、控制所述蓄电池模块（3）放电以向高压直流母线提供持续功率。
2.根据权利要求1所述的混合储能充电***，其特征在于，所述充电机模块（1）包括第一变换单元（11）、第二变换单元（12），所述第一变换单元（11）的一端连接高压直流母线，另一端连接所述超级电容模块（2），用于控制所述超级电容模块（2）的充、放电；所述第二变换单元（12）的一端连接高压直流母线，另一端分别连接蓄电池模块（3）、低压直流母线，用于控制所述蓄电池模块（3）的充、放电。
3.根据权利要求2所述的混合储能充电***，其特征在于：所述第一变换单元（11）包括并联连接的控制晶闸管G1以及升压电路，所述控制晶闸管G1的阳极与所述高压直流母线连接，阴极与所述超级电容模块（2）连接，所述升压电路的输入端连接所述超级电容模块（2），输出端连接所述高压直流母线。
4.根据权利要求3所述的混合储能充电***，其特征在于：所述升压电路包括滤波电容C1、二极管D2以及开关管Q1，所述开关管Q1的集电极分别与所述二极管D2的阳极连接、通过电感L1与所述超级电容模块（2）连接，所述二极管D2的阴极经过所述滤波电容C1连接至所述开关管Q1的发射极。
5.根据权利要求2或3或4所述的混合储能充电***，其特征在于：所述第二变换单元（12）为双向变换电路。
6.根据权利要求5所述的混合储能充电***，其特征在于：所述双向变换电路包括依次连接的第一双向变换模块M1、变压器T1以及第二双向变换模块M2，所述第一变换模块M1与高压直流母线连接，所述第二变换模块M2与所述蓄电池模块（3）连接。
7.根据权利要求6所述的混合储能充电***，其特征在于，所述第一双向变换模块M1为由开关管Q2、开关管Q3构成的半桥结构模块，通过控制所述开关管Q2、开关管Q3，控制所述第一双向变换模块M1的能量传输方向。
8.根据权利要求6所述的混合储能充电***，其特征在于，所述第二变换模块M2为四个开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7构成的全桥结构模块，所述全桥结构模块，通过控制开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6以及开关管Q7，控制所述第二变换模块M2的能量传输方向。
9.根据权利要求2或3或4所述的混合储能充电***，其特征在于：所述充电机模块（1）还设置有用于隔离所述蓄电池模块（3）与低压直流母线的隔离二极管D1，所述隔离二极管D1的阳极连接所述第二变换单元（12），阴极连接低压直流母线。
10.利用权利要求1～9中任意一项所述混合储能充电***的方法，其特征在于，步骤包括：
S1. 实时检测高压直流母线的运行状态，正常工况时，所述充电机模块（1）接入高压直流母线电压进行变换，分别输出给所述超级电容模块（2）、蓄电池模块（3）进行充电，以及向低压直流母线供电；当高压直流母线失电需应急供电时，转入执行步骤S2；
S2. 控制所述超级电容模块（2）放电，经过所述充电机模块（1）为电机启动提供冲击功率、以及控制所述蓄电池模块（3）放电，经所述充电机模块（1）为高压直流母线提供持续功率。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述步骤S1中，具体通过对连接在高压直流母线、所述超级电容模块（2）之间的第一变换单元（11）中控制晶闸管G1的晶闸管导通脉冲进行控制，给所述超级电容模块（2）进行充电；所述步骤S2中具体通过对所述第一变换单元（11）中与所述控制晶闸管G1并联连接的升压电路的开关管脉冲进行升压控制，以释放超级电容能量，为电机启动提供冲击功率。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体通过控制连接在高压直流母线、所述蓄电池模块（3）之间的第二变换单元（12）中开关管，使得能量由高压直流母线传递至所述蓄电池模块（3），给所述蓄电池模块（3）进行充电；所述步骤S2中，具体通过控制所述第二变换单元（12）中开关管，使得能量由所述蓄电池模块传递至所述高压直流母线，为高压直流母线提供持续功率。
CN201710936495.2A 2017-10-10 2017-10-10 一种混合储能充电***及方法 Pending CN109659988A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710936495.2A CN109659988A (zh) 2017-10-10 2017-10-10 一种混合储能充电***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710936495.2A CN109659988A (zh) 2017-10-10 2017-10-10 一种混合储能充电***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109659988A true CN109659988A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66108718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710936495.2A Pending CN109659988A (zh) 2017-10-10 2017-10-10 一种混合储能充电***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109659988A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112383219A (zh) * 2020-12-10 2021-02-19 深圳科士达科技股份有限公司 一种三电平升压电路及其控制方法
CN113794364A (zh) * 2021-08-28 2021-12-14 华为数字能源技术有限公司 供电***及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102025182A (zh) * 2010-11-30 2011-04-20 梁一桥 多功能电动汽车动力电池组模块化充放电***
CN102358197A (zh) * 2011-08-06 2012-02-22 深圳市英威腾交通技术有限公司 电力机车供电***
FR2974041A1 (fr) * 2011-04-14 2012-10-19 Alstom Transport Sa Systeme d'alimentation embarque dans un vehicule, procede d'alimentation electrique et vehicule associes
CN103181054A (zh) * 2012-08-07 2013-06-26 华为终端有限公司 用于供电的装置、方法和用户设备
US20130257062A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power circuit
CN103879412A (zh) * 2014-03-14 2014-06-25 唐山轨道客车有限责任公司 有轨电车动力***及控制方法
CN105313710A (zh) * 2015-04-15 2016-02-10 西南交通大学 一种用于混合动力有轨电车的能量管理方法
CN206149004U (zh) * 2016-09-27 2017-05-03 北京英博电气股份有限公司 一种轨道电力机车可再生能量吸收与存储装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102025182A (zh) * 2010-11-30 2011-04-20 梁一桥 多功能电动汽车动力电池组模块化充放电***
FR2974041A1 (fr) * 2011-04-14 2012-10-19 Alstom Transport Sa Systeme d'alimentation embarque dans un vehicule, procede d'alimentation electrique et vehicule associes
CN102358197A (zh) * 2011-08-06 2012-02-22 深圳市英威腾交通技术有限公司 电力机车供电***
US20130257062A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Power circuit
CN103181054A (zh) * 2012-08-07 2013-06-26 华为终端有限公司 用于供电的装置、方法和用户设备
CN103879412A (zh) * 2014-03-14 2014-06-25 唐山轨道客车有限责任公司 有轨电车动力***及控制方法
CN105313710A (zh) * 2015-04-15 2016-02-10 西南交通大学 一种用于混合动力有轨电车的能量管理方法
CN206149004U (zh) * 2016-09-27 2017-05-03 北京英博电气股份有限公司 一种轨道电力机车可再生能量吸收与存储装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112383219A (zh) * 2020-12-10 2021-02-19 深圳科士达科技股份有限公司 一种三电平升压电路及其控制方法
CN112383219B (zh) * 2020-12-10 2022-03-18 深圳科士达科技股份有限公司 一种三电平升压电路及其控制方法
CN113794364A (zh) * 2021-08-28 2021-12-14 华为数字能源技术有限公司 供电***及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202197226U (zh) 一种基于超级电容的电站直流电源装置
CN103236706B (zh) 基于模块化多电平交交变换拓扑的电池储能***
CN102714471B (zh) 用于对储能器充电和放电的变流器和变流器的子模块
CA3024347C (en) Traction power supply system for high speed train and its on-board power storage and discharge system
CN201752075U (zh) 一种充放电及储能电路
CN103944180B (zh) 基于固态变压器的混合储能风光互补并网发电***
CN101789620A (zh) 基于蓄电池和超级电容器的有源并联式混合储能***
CN108233819A (zh) 矿用蓄电池电机车车载充电及驱动一体化电路结构
CN207607365U (zh) 一种用于电动汽车的超级电容和蓄电池混合储能***
CN105896993A (zh) 一种多单元二极管电容网络高增益隔离型直流变换器
CN103490524A (zh) 一种大型混合储能***及其控制策略
CN205986275U (zh) 一种用于大容量蓄电池的快速充电装置
CN109149554A (zh) 飞轮储能两级功率变换***及控制方法
CN106787086B (zh) 一种双pwm永磁电力驱动***及其控制方法
CN109659988A (zh) 一种混合储能充电***及方法
CN106849289A (zh) 一种双向充电桩***
CN204179732U (zh) 基于v2g的多功能车载充放电器
CN101944754A (zh) 一种直流升降压电路
CN112152463B (zh) 一种双向充放电变换电路及其实现方法
CN101959710B (zh) 用于有轨车辆的储能器***
CN102223062B (zh) 蓄电池储能***用双向dc/dc变换器软开关主电路
CN107681677A (zh) 一种双向反激原边集成式的电池储能***
CN210744757U (zh) 一种弱区供电牵引储能变电站
CN211166517U (zh) 一种超级电容复合***的充放电电路
CN109660010B (zh) 一种用于轨道交通车辆的混合储能充电机及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190419

RJ01 Rejection of invention patent application after publication