一种多能源复合供电的能源系统

专利主权项内容

1.一种多能源复合供电的能源系统，所述能源系统包括复合电源系统及电源管理系统；所述的复合电源系统包括微弱电源模块、储能模块及燃料电池；微弱电源模块用于收集外界环境中的微弱能量并将其转化为电能，燃料电池将高储能化学燃料转化为电能，储能模块用于缓存微弱电源模块和燃料电池发出的电能并平滑复合电源系统的功率输出；所述电源管理系统包括微弱电源管理模块、燃料电池升压模块及中央控制单元；所述微弱电源管理模块用于管理控制微弱电源模块的功率输出以提升能量转化效率，所述燃料电池升压模块用于提升燃料电池的输出电压，从而提升燃料电池能量转化效率，所述中央控制单元用于协调控制微弱电源管理模块和燃料电池升压模块，使得复合电源系统与外部负载能够实现功率平衡；其中，所述微弱电源模块包括振动式能量收集器及太阳能电池；振动式能量收集器用于收集环境中的振动能量并将其转化为电能，太阳能电池用于收集环境中的光能并将其转化为电能；所述微弱电源管理模块包括全桥整流电路、降压-升压Buck-Boost开关电源电路、线性稳压器电路以及比较器电路；全桥整流电路用于将振动式能量收集器输出的交流电整流成为系统所需的直流电，Buck-Boost开关电源电路用于调节储能模块的输出电压以实现微弱电源模块的稳定电平转换，线性稳压器电路用于平滑Buck-Boost开关电源电路的功率输出并提升电能质量，比较器电路用于产生Buck-Boost开关电源电路所需的驱动信号，实现储能模块输出电压的反馈控制；所述的微弱电源管理模块还包括一个连接在输出端口的第一电子开关，用于控制微弱电源管理模块与外部负载之间的物理通断，避免电能倒灌导致能量损失；所述的储能模块包括超级电容器和锂电池，所述超级电容器及所述的锂电池连接在所述的微弱电源管理模块；所述超级电容器用于实现储能模块的大功率、短时间能量缓存功能，所述锂电池用于实现储能模块的小功率、长时间能量缓存功能，二者相互配合实现能源系统不同功率需求下的能量缓存。