一种通信基站的智能油电混合电源系统

摘要

本发明公开了一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池。所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接。本发明的智能油电混合电源系统，实现了变频直流发电机组与可再生能源之间的无缝切换，使得可再生能源有效利用的同时，还能减少大气污染，对人类环境保护具有重大意义。

主权项

一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池，其特征在于，所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机组为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接；所述混合能源管理器实现市电、柴油发电机组、风能及太阳能的无缝切换并能根据市电的供电质量及蓄电池的电压控制柴油发电机组的启停，还能将市电、柴油发电机组及风能提供的交流电压转换为第一直流电压；所述DC/DC转换控制器用于将所述混合能源管理器提供的第一直流电压转换为第二直流电压给所述蓄电池充电并控制所述蓄电池的充放电；所述蓄电池用于储存所述DC/DC转换控制器提供的第二直流电压的电能；当所述风能及太阳能的最佳输出功率大于负载的实际消耗功率时，所述DC/DC转换器控制所述蓄电池存储多余的电能；当风能及太阳能的最佳输出功率小于负载的实际消耗功率时，所述DC/DC转换控制器控制所述蓄电池释放存储的电能补充功率差额，蓄电池内的电能释放结束时，所述混合能源管理器启动所述柴油发电机组对蓄电池充电并带负载；所述的通信基站的智能油电混合电源系统具有四种工作模式：第一种工作模式为风能或太阳能或市电单独或者组合给所述蓄电池充电模式，时间为0～24小时，此时所述柴油发电机组处于停机待机状态，所述混合能源管理器对风能和太阳能进行最大功率跟踪，以控制风能及太阳能单独或协同工作，最大限度地利用免费的风能或太阳能，当风能和太阳能叠加的能量不能满足所述蓄电池的充电及负载的需要时，首先检测市电是否正常，如果市电正常，采用市电作为风能和太阳能的补充电源，如果风能或者太阳能输出均低于起始值，则切换到市电，由市电单独对所述蓄电池充电并带负载，如果市电不正常或者断电，则切换到第二种工作模式；第二种工作模式为所述柴油发电机组运行给所述蓄电池充电模式，运行时间为3～4小时；此时所述混合能源管理器对风能及太阳能进行最大功率跟踪，如果风能能源及太阳能有少量能量可以利用，则采用所述柴油发电机组作为风能能源或太阳能的补充电源，如果风能或太阳能输出均低于起始值，则由所述柴油发电机组单独对所述蓄电池充电并带负载，当所述蓄电池充电达到设定容量的85％～100％并且运行了最低充电时间，或者虽然所述蓄电池充电没有达到预定容量，但是所述柴油发电机组运行时间已经达到设定的最长充电运行时间时，进入第三种工作模式；第三种工作模式为所述蓄电池放电模式，运行时间为12～20小时；当所述柴油发电机组运行了设定的时间3～4小时，进入停机程序，经过冷却延时后停机进入备用模式，此时负载的功率由所述蓄电池放电提供，所述混合能源管理器对风能及太阳能进行最大功率跟踪，实时动态补充一部分或者全部负载能量；第四种工作模式是强制所述柴油发电机组定时开机模式；当风能或太阳能或市电一直正常，所述柴油发电机组长时间没有机会满负载运行时，由所述混合能源管理器控制所述柴油发电机组定时强制开机，此时强制关断或者降低风能、太阳能及市电的输出，优先保证所述柴油发电机组能够满负载运行并运行设定的最低充电时间，以检验所述柴油发电机组的启动性能和满负载带载能力，并通过满负载运行产生的缸内高温，清除缸内积碳，杜绝由于所述柴油发电机组长时间没有满负载运行可能产生的排烟管漏油不良现象，并在对所述蓄电池进行充电后，所述柴油发电机组自动停机；通过定期带满负载试运行的检验，可以确保所述柴油发电机组始终维持最佳可用工况；所述的蓄电池为磷酸铁锂电池组。