混合储能供电系统案例分享

混合储能充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性，能够同时应对常规负荷与冲击型负荷，具有较宽的应用场景和发展潜力。

项目背景

液压作为传统而有效的传动方式，一直以来获得广泛使用。但随着应用深入，部分场景对重量、体积和响应速度提出了更高要求。

随着电能动力系统的发展成熟，其优势逐步体现，包括重量轻、体积小、响应速度快，部分长期采用液压动力的装置开始尝试采用电能替代。而电能的来源问题，成为重要的基础保障。

本系统涉及潜在非电网环境下的电能供给，采用储能在离网时为系统提供支撑，考虑到电机为冲击负荷，采用锂电池与超级电容混合配置来应对负荷的不同工况要求。

项目简介

本项目所涉及的子系统主要目标是在离网状态为电动负荷提供电能，供电对象为用户自有伺服电机拖动系统。在用户指定的场景下，通过锂电池和超级电容混合储能系统配合双向逆变器为电机拖动系统提供稳定、快速响应的可回馈电源。出于实验目的，在锂电池储能系统电量较低时，也可将双向逆变器接至电网为储能系统充电。

针对用户需求，设计采用共直流母线架构为负荷供电：

1、直流母线下：

锂电池储能（能量型）+双向DCDC

超级电容储能（功率型）+双向DCDC

双向逆变器

变频器+电机负荷（用户提供）

2、数据总线

所有设备通过通讯协议与监控系统实现数据交换

系统拓扑


项目功能

离网环境通过混合储能系统为电机负荷供能

能量型储能与功率型储能各自发挥优势，组合供能，应对不同工况

当电机工作在第二、四象限时向储能系统充电

通过控制整流器和双向DCDC实现电池和超级电容充放电


项目配置


总结

混合储能充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性，能够同时应对常规负荷与冲击型负荷，具有较宽的应用场景和发展潜力。优化系统配置与多种储能的协调将提升Hess的功能，值得学术界与工业界进一步探讨。