一种混合储能系统及其控制方法

摘要

本申请公开一种混合储能系统及其控制方法，涉及储能控制技术领域，所述混合储能系统包括光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线；所述控制方法包括：基于所述光伏发电单元的发电状态，确定混合储能系统的能量输入状态，所述能量输入状态包括有光伏输入和无光伏输入；基于所述混合储能系统的能量输入状态和预先构建的能量交互控制模型，控制所述混合储能系统的工作模式；所述混合储能系统的工作模式包括光伏发电单元的工作模式、电池单元的工作模式和油机发电单元的工作模式中的一种或多种。上述储能系统及其控制方法，解决了对系统能量来源频率、相位和幅值采集及控制要求较高，且能量利用率较低的问题。

权利要求

1.一种混合储能系统的控制方法，其特征在于，所述混合储能系统包括光伏发电单元(1)、电池单元(2)、油机发电单元(3)、负载(4)、双向换流器(5)和直流母线(6)；所述控制方法包括：基于所述光伏发电单元(1)的发电状态，确定混合储能系统的能量输入状态，所述能量输入状态包括有光伏输入和无光伏输入；

基于所述混合储能系统的能量输入状态和预先构建的能量交互控制模型，控制所述混合储能系统的工作模式；所述混合储能系统的工作模式包括光伏发电单元(1)的工作模式、电池单元(2)的工作模式和油机发电单元(3)的工作模式中的一种或多种；

其中，所述能量交互控制模型包括第一能量交互控制子模型和第二能量交互子模型；

所述第一能量交互控制子模型用于当混合储能系统有光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式；所述第二能量交互控制子模型用于当混合储能系统无光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式；

通过所述第一能量交互控制子模型，控制混合储能系统的工作模式，具体包括：控制光伏发电单元(1)通过直流母线(6)和双向换流器(5)为负载(4)供电，并判断所述光伏发电单元(1)提供的能量能否满足负载(4)的用电需求；

若能，则控制所述电池单元(2)动态吸收混合储能系统的剩余能量；

若不能，则控制所述电池单元(2)通过直流母线(6)和双向换流器(5)为负载(4)供电；

并判断光伏发电单元(1)和电池单元(2)提供的能量总和能否满足负载(4)的用电需求，若不能，则启动油机发电单元(3)，并基于所述负载(4)的用电需求，控制油机发电单元(3)进行工作模式的切换；

其中，油机发电单元(3)的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述第一工作模式表征油机发电单元(3)处于高效发电区间，所述第二工作模式表征油机发电单元(3)处于普通发电区间；

所述基于所述负载(4)的用电需求，控制油机发电单元(3)进行工作模式的切换，具体包括：若所述负载(4)的用电需求在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元(3)进入第一工作模式，并控制所述油机发电单元(3)直接为负载(4)供电；

若所述负载(4)的用电需求不在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元(3)进入第二工作模式，并控制所述油机发电单元(3)通过直流母线(6)和双向换流器(5)为负载(4)供电。

2.根据权利要求1所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，通过所述第二能量交互控制子模型，控制所述混合储能系统的工作模式，具体包括：基于所述电池单元(2)的剩余电量和所述负载(4)的用电需求，判断所述电池单元(2)提供的能量能否满足负载(4)的用电需求；

若能，则控制所述电池单元(2)通过直流母线(6)和双向换流器(5)为负载(4)供电；

若不能，则启动油机发电单元(3)，并基于所述负载(4)的用电需求，控制油机发电单元(3)进行工作模式的切换。

3.根据权利要求1所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述负载(4)的用电需求，控制油机发电单元(3)进行工作模式的切换之后，还包括：若所述油机发电单元(3)进入第一工作模式，则控制光伏发电单元(1)、电池单元(2)和油机发电单元(3)均为负载(4)供电，或控制电池单元(2)动态吸收混合储能系统的剩余能量；

若所述油机发电单元(3)进入第二工作模式，则基于所述电池单元(2)的剩余电量，调整所述油机发电单元(3)的输出功率，并控制所述电池单元(2)动态补充混合储能系统的能量或吸收混合储能系统的剩余能量。

4.根据权利要求1所述的混合储能系统的控制方法，其特征在于，基于油机发电单元(3)在不同工况下的功耗，确定所述油机发电单元(3)的高效发电区间，具体包括：基于预先设定的功率变化步长，控制所述油机发电单元(3)按照不同功率运行；

获取所述油机发电单元(3)按照不同功率运行时的功耗，并基于所述油机发电单元(3)按照不同功率运行时的功耗，确定油机发电单元(3)的高效发电区间。

5.一种终端，其特征在于，包括：处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信，所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如权利要求1‑4任一项所述的混合储能系统的控制方法。

说明书

一种混合储能系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本申请涉及储能控制技术领域，尤其是涉及一种混合储能系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 随着新能源的应用，常规的光伏发电系统的局限性逐渐突出，比如光伏发电功率的不稳定性、以及时限性导致光伏的利用率较低，因此在光伏发电的基础上搭配储能装置就能够有效的解决光伏发电利用率低的问题。

[0003] 尽管有光伏发电和储能装置结合能够解决光伏发电利用率低的问题，但是光伏发电整体还是受一些因素的影响，比如光照时间长不够长、地理位置不适合安装太阳能电池板等，由于区域的限制，使得光伏发电的普及受到很大影响。

[0004] 因此，油机和光储结合成为现阶段比较重要的应用，图1为现有技术中常见的油机和光储结合的系统，图1中单向箭头表示能量只能按照箭头方向流动，双向箭头表示能量可双向流动。其工作过程如下：太阳能电池板将光能转换成直流电，再经过DC/DC转换器和DC/AC转换器将直流电转换为交流电；另外，利用双向DC/AC换流器的逆变功能，将电池储能装置输出的能量转换成交流电；太阳能电池板经转换输出的交流电和电池储能装置经转换输出的交流电，一起通过交流母线供给负载；交流母线与电网和油机之间经过一个STS开关(STS，Static Transfer Switch，静态转换开关)连接，即交流母线可以通过STS开关接入电网，系统进行并网工作，或者交流母线经过STS开关与油机连接，采用油机发电为系统提供电能。

[0005] 但是，现有的储能系统的连接方式，存在以下缺点：一是由于交流电存在频率和相位的问题，交流母线上的每个能量来源必须保证同频、同相、同幅的情况下才能接在一起，如果连接至交流母线的每个能量来源不能保证同频、同相、同幅，就会造成系统产生很大的无功功率，能量利用率就会降低，因此图1所示的系统中，各能量来源的频率、相位和幅值的采集以及控制的要求较高；二是如果需要将太阳能电池板或油机输出的电能存储进电池储能装置，需要先经过转换将太阳能电池板或油机输出的电能输出到交流母线，再经过转换将交流母线上的能量存储进电池储能装置，在后续电池储能装置放电为系统提供能量时，电池储能装置输出的能量仍然需要经过多级转换才能为负载供电，因此图1所示的系统中，能量交互过程中损失较多，能量利用率较低，造成了能量的浪费。

发明内容

[0006] 为了解决现有的储能系统，对能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高，且存在能量利用率较低的问题，本申请提供一种混合储能系统及其控制方法。

[0007] 第一方面，本申请提供一种混合储能系统的控制方法，采用如下的技术方案：

[0008] 所述混合储能系统包括光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线；所述控制方法包括：

[0009] 基于所述光伏发电单元的发电状态，确定混合储能系统的能量输入状态，所述能量输入状态包括有光伏输入和无光伏输入；

[0010] 基于所述光伏发电单元的发电状态，确定混合储能系统的能量输入状态，所述能量输入状态包括有光伏输入和无光伏输入；

[0011] 基于所述混合储能系统的能量输入状态和预先构建的能量交互控制模型，控制所述混合储能系统的工作模式；所述混合储能系统的工作模式包括光伏发电单元的工作模式、电池单元的工作模式和油机发电单元的工作模式中的一种或多种；

[0012] 其中，所述能量交互控制模型包括第一能量交互控制子模型和第二能量交互子模型；所述第一能量交互控制子模型用于当混合储能系统有光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式；所述第二能量交互控制子模型用于当混合储能系统无光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式。

[0013] 通过采用上述技术方案，基于光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线，构建出直流母线系统，实现混合储能系统通过直流母线进行能量交互，避免了通过交流母线连接的混合储能系统中，对多能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高的问题，直流母线的连接方式只需要考虑电压即可；另外，直流母线上的能量存储到电池单元，或者电池单元的能量输出时，无需多级转换，大大减少了能量转换过程中的损耗，显著提高能量转换效率，能量利用率较高，避免了能量的浪费；通过能量交互控制模型，针对系统有光伏输入和无光伏输入的情况，对系统的工作模式进行精细划分及控制，进一步提高系统的能量利用率。

[0014] 在一个具体的可实施方案中，通过所述第一能量交互控制子模型，控制混合储能系统的工作模式，具体包括：

[0015] 控制光伏发电单元通过直流母线和双向换流器为负载供电，并判断所述光伏发电单元提供的能量能否满足负载的用电需求；

[0016] 若能，则控制所述电池单元动态吸收混合储能系统的剩余能量；

[0017] 若不能，则控制所述电池单元通过直流母线和双向换流器为负载供电；并判断光伏发电单元和电池单元提供的能量总和能否满足负载的用电需求，若不能，则启动油机发电单元，并基于所述负载的用电需求，控制油机发电单元进行工作模式的切换；

[0018] 其中，油机发电单元的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述第一工作模式表征油机发电单元处于高效发电区间，所述第二工作模式表征油机发电单元处于普通发电区间。

[0019] 通过采用上述技术方案，当混合储能系统有光伏输入时，此时首先由光伏发电单元为负载提供能量，再判断光伏发电单元的发电量是否满足负载需求，若满足，只需要控制电池单元动态调整系统内的能量交互即可；若不满足，则首先通过电池单元补充提供能量，当光伏单元和电池单元提供的能量总和仍不能满足负载需求时，再启动油机发电单元，并根据负载的用电需求，控制油机发电单元进入不同工作模式，通过根据负载实际情况，对系统内能量的交互进行控制，实现能量的有效利用。

[0020] 在一个具体的可实施方案中，通过所述第二能量交互控制子模型，控制所述混合储能系统的工作模式，具体包括：

[0021] 基于所述电池单元的剩余电量和所述负载的用电需求，判断所述电池单元提供的能量能否满足负载的用电需求；

[0022] 若能，则控制所述电池单元通过直流母线和双向换流器为负载供电；

[0023] 若不能，则启动油机发电单元，并基于所述负载的用电需求，控制油机发电单元进行工作模式的切换。

[0024] 通过采用上述技术方案，当系统无光伏输入时，首先判断电池单元提供的能量能否满足负载的用电需求，若能，则此时只需要控制电池单元为负载供电即可；若不能，则启动油机发电单元，并根据负载的用电需求控制油机发电单元进入不同工作模式。通过根据负载实际情况，对系统内能量的交互进行控制，实现了能量的有效利用。

[0025] 在一个具体的可实施方案中，所述基于所述负载的用电需求，控制油机发电单元进行工作模式的切换，具体包括：

[0026] 若所述负载的用电需求在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元进入第一工作模式，并控制所述油机发电单元直接为负载供电；

[0027] 若所述负载的用电需求不在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元进入第二工作模式，并控制所述油机发电单元通过直流母线和双向换流器为负载供电。

[0028] 通过采用上述技术方案，当负载的用电需求较大时，此时油机发电单元工作在第一工作模式，即油机发电单元处于高效发电区间，且油机发电单元输出的能量直接为负载供电，既可以快速高效满足负载需求，同时又能保证油机发电单元处于工作效率较高的阶段，避免燃料的浪费；当负载的用电需求较小时，油机发电单元无需工作在高效发电区间，此时油机发电单元工作在第二工作模式，即油机发电单元处于普通发电区间，并控制油机发电单元输出的能量经过系统内部的直流母线通路为负载供电。油机发电单元可以根据不同情况调整工作方式，提高了油机发电单元全范围的能效。

[0029] 在一个具体的可实施方案中，所述基于所述负载的用电需求，控制油机发电单元进行工作模式的切换之后，还包括：

[0030] 若所述油机发电单元进入第一工作模式，则控制光伏发电单元、电池单元和油机发电单元均为负载供电，或控制电池单元动态吸收混合储能系统的剩余能量；

[0031] 若所述油机发电单元进入第二工作模式，则基于所述电池单元的剩余电量，调整所述油机发电单元的输出功率，并控制所述电池单元动态补充混合储能系统的能量或吸收混合储能系统的剩余能量。

[0032] 通过采用上述技术方案，在油机发电单元通过内部包含直流母线的能量交互通路向负载供电时，同时电池单元也参与到系统能量交互中，并根据电池单元的剩余能量动态调整油机发电单元的输出功率，使电池单元可以及时为系统补充能量或及时吸收系统剩余能量，全方位保证系统的运行效率。

[0033] 在一个具体的可实施方案中，基于油机发电单元在不同工况下的功耗，确定所述油机发电单元的高效发电区间，具体包括：

[0034] 基于预先设定的功率变化步长，控制所述油机发电单元按照不同功率运行；

[0035] 获取所述油机发电单元按照不同功率运行时的功耗，并基于所述油机发电单元按照不同功率运行时的功耗，确定油机发电单元的高效发电区间。

[0036] 通过采用上述技术方案，根据油机按照不同功率运行时的功耗，从而精准判断出当前使用的油机发电单元的高效发电区间。

[0037] 第二方面，本申请提供一种混合储能系统，采用如下的技术方案：

[0038] 所述混合储能系统包括光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线；

[0039] 所述光伏发电单元和油机发电单元均连接至直流母线，所述电池单元和双向换流器均与直流母线连接，所述双向换流器连接至负载，所述油机发电单元通过开关S1连接至负载。

[0040] 通过采用上述技术方案，基于光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线，构建出直流母线系统，实现混合储能系统通过直流母线进行能量交互，避免了通过交流母线连接的混合储能系统中，对能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高的问题，直流母线的连接方式只需要考虑电压即可；另外，直流母线上的能量存储到电池单元，或者电池单元的能量输出时，无需多级转换，大大减少了能量转换过程中的损耗，显著提高能量转换效率，能量利用率较高，避免了能量的浪费。

[0041] 在一个具体的可实施方案中，所述光伏发电单元包括太阳能电池板和第一DC/DC转换器；所述电池单元包括电池储能装置；所述油机发电单元包括油机和AC/DC转换器；

[0042] 所述太阳能电池板连接至第一DC/DC转换器，所述第一DC/DC转换器连接至直流母线；所述油机连接至AC/DC转换器，所述AC/DC转换器连接至直流母线；所述油机通过开关S1连接至负载；所述电池储能装置与直流母线连接。

[0043] 通过采用上述技术方案，电池单元只包括单个电池储能装置的方式，更加符合家用储能的应用场景，将单个电池储能装置直接与直流母线连接，无需经过转换器进行转换，可以有效减少能量转换时的损失，又可以满足家用储能的日常需求。

[0044] 在一个具体的可实施方案中，所述光伏发电单元包括太阳能电池板和第一DC/DC转换器；所述电池单元包括多个并联的电池储能装置和多个第二双向DC/DC转换器，所述第二双向DC/DC转换器与电池储能装置一一对应连接；所述油机发电单元包括油机和AC/DC转换器；

[0045] 所述太阳能电池板连接至第一DC/DC转换器，所述第一DC/DC转换器连接至直流母线；所述油机连接至AC/DC转换器，所述AC/DC转换器连接至直流母线；所述油机通过开关S1连接至负载；各电池储能装置均通过对应连接的第二双向DC/DC转换器与直流母线连接。

[0046] 通过采用上述技术方案，电池单元包括多个并联电池储能装置的方式，虽然会有能量转换的损失，但是使用更加灵活，且电池单元的容量更大，更加符合工商储能的应用需求。

[0047] 第三方面，本申请提供一种终端，采用如下的技术方案：所述终端处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信，所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如上述第一方面或第一方面的任一项可实施方案中的混合储能系统的控制方法。

[0048] 综上所述，本申请的技术方案至少包括以下有益技术效果：

[0049] 1、基于光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线，构建出直流母线系统，实现混合储能系统通过直流母线进行能量交互，避免了通过交流母线连接的混合储能系统中，对多能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高的问题，直流母线的连接方式只需要考虑电压即可；

[0050] 2、直流母线上的能量存储到电池单元，或者电池单元的能量输出时，无需多级转换，大大减少了能量转换过程中的损耗，显著提高能量转换效率，能量利用率较高，避免了能量的浪费；

[0051] 3、通过能量交互控制模型，针对系统有光伏输入和无光伏输入的情况，对系统的工作模式进行精细划分及控制，进一步提高系统的能量利用率。

附图说明

[0052] 图1是现有技术中混合储能系统通过交流母线连接的示意图；

[0053] 图2是本申请实施例中混合储能系统通过直流母线连接的示意图；

[0054] 图3是本申请实施例中控制混合储能系统的工作模式过程示意图；

[0055] 图4本申请实施例中电池单元包括一个电池储能装置的示意图；

[0056] 图5本申请实施例中电池单元包括多个并联的电池储能装置的示意图。

[0057] 附图标记说明：

[0058] 1、光伏发电单元；11、太阳能电池板；12、第一DC/DC转换器；2、电池单元；21、电池储能装置；22、第二双向DC/DC转换器；3、油机发电单元；31、油机；32、AC/DC转换器；4、负载；5、双向换流器；6、直流母线；7、电网。

具体实施方式

[0059] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细说明。

[0060] 实施例一：本实施例公开一种混合储能系统的控制方法，参照图2，所述混合储能系统包括光伏发电单元1、电池单元2、油机发电单元3、负载4、双向换流器5和直流母线6；具体地，所述光伏发电单元1和油机发电单元3均连接至直流母线6，所述电池单元2和双向换流器5均与直流母线6连接，所述双向换流器5连接至负载4，所述油机发电单元3通过开关S1连接至负载4；进一步地，混合储能系统还包括电网7，所述电网7与直流母线6连接，双向换流器5将直流母线6上的能量转换成交流电，给负载4和电网7供电，也具有将电网7输出的能量转换成直流电并接入直流母线的功能。

[0061] 其中，油机发电单元可以包括汽油机发电单元和柴油机发电单元等，图2中，单向箭头表示能量只能依照箭头方向单向流动，双向箭头表示能量可以双向流动，所述控制方法包括：

[0062] 基于所述光伏发电单元1的发电状态，确定混合储能系统的能量输入状态，所述能量输入状态包括有光伏输入和无光伏输入；具体地，若光伏发电单元1有能量提供至混合储能系统，则混合储能系统为有光伏输入，若光伏发电单元1无能量提供至混合储能系统，则混合储能系统为无光伏输入；

[0063] 基于所述混合储能系统的能量输入状态和预先构建的能量交互控制模型，控制所述混合储能系统的工作模式；所述混合储能系统的工作模式包括光伏发电单元1的工作模式、电池单元2的工作模式和油机发电单元3的工作模式中的一种或多种；

[0064] 其中，所述能量交互控制模型包括第一能量交互控制子模型和第二能量交互子模型；所述第一能量交互控制子模型用于当混合储能系统有光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式；所述第二能量交互控制子模型用于当混合储能系统无光伏输入时，控制所述混合储能系统的工作模式。

[0065] 特别地，针对本实施例中包含多能量的混合储能系统，控制混合储能系统的工作模式可以采用具有能量控制功能的专门的模块。

[0066] 因此，本实施例的混合储能系统，基于光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线，构建出直流母线系统，实现混合储能系统通过直流母线进行能量交互，避免了通过交流母线连接的混合储能系统中，对多能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高的问题，直流母线的连接方式只需要考虑电压即可；另外，直流母线上的能量存储到电池单元，或者电池单元的能量输出时，无需多级转换，大大减少了能量转换过程中的损耗，显著提高能量转换效率，能量利用率较高，避免了能量的浪费；通过能量交互控制模型，针对系统有光伏输入和无光伏输入的情况，对系统的工作模式进行精细划分及控制，进一步提高系统的能量利用率。

[0067] 本实施例的混合储能系统中，油机发电单元的调度更加方便，可以实现油机发电单元的高效工作，提高能量利用率和系统的续航时间。

[0068] 进一步地，参照图3，通过所述第一能量交互控制子模型，控制混合储能系统的工作模式，具体包括：

[0069] 控制光伏发电单元1通过直流母线6和双向换流器5为负载4供电，并判断所述光伏发电单元1提供的能量能否满足负载4的用电需求；

[0070] 若能，则控制所述电池单元2动态吸收混合储能系统的剩余能量；由于光伏发电单元1的发电功率不稳定，因此通过电池单元2动态吸收系统剩余能量为自身充电，若系统剩余能量较多，则对应增大电池单元2的充电功率，若系统剩余能量较少，则对应减小电池单元2的充电功率；

[0071] 若不能，则控制所述电池单元2通过直流母线6和双向换流器5为负载4供电；并判断光伏发电单元1和电池单元2提供的能量总和能否满足负载4的用电需求，若不能，则启动油机发电单元3，并基于所述负载4的用电需求，控制油机发电单元3进行工作模式的切换；

[0072] 其中，油机发电单元3的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述第一工作模式表征油机发电单元3处于高效发电区间，所述第二工作模式表征油机发电单元3处于普通发电区间。油机发电单元3处于高效发电区间时，油机发电单元3的输出功率较大，能量转换效率较高，高效发电区间会因为油机的不同而不同；油机发电单元3处于普通发电区间时，油机发电单元3的输出功率较小，能量转换效率较低。

[0073] 因此，当混合储能系统有光伏输入时，此时首先由光伏发电单元为负载提供能量，再判断光伏发电单元的发电量是否满足负载需求，若满足，只需要控制电池单元动态调整系统内的能量交互即可；若不满足，则首先通过电池单元补充提供能量，当光伏单元和电池单元提供的能量总和仍不能满足负载需求时，再启动油机发电单元，并根据负载的用电需求，控制油机发电单元进入不同工作模式，通过根据负载实际情况，对系统内能量的交互进行控制，实现能量的有效利用。

[0074] 特别地，由于不同油机发电单元3的高效发电区间不同，为了精确判断当前油机发电单元3的高效发电区间，可以采用以下方式进行智能识别：基于油机发电单元3在不同工况下的功耗，确定所述油机发电单元3的高效发电区间，具体包括：

[0075] 基于预先设定的功率变化步长，控制所述油机发电单元3按照不同功率运行；其中，功率变化步长可以设置为5%；通过在油机发电单元3内部的供油回路中增加流速传感器，进而控制油机发电单元3按照不同功率运行。

[0076] 获取所述油机发电单元3按照不同功率运行时的功耗，并基于所述油机发电单元3按照不同功率运行时的功耗，确定油机发电单元3的高效发电区间。具体地，获取所述油机发电单元3按照不同功率运行一段时间对应的功耗，并基于所述油机发电单元3按照不同功率运行一段时间对应的功耗，确定油机发电单元3的高效发电区间。

[0077] 进一步地，通过所述第二能量交互控制子模型，控制所述混合储能系统的工作模式，具体包括：

[0078] 基于所述电池单元2的剩余电量和所述负载4的用电需求，判断所述电池单元2提供的能量能否满足负载4的用电需求；通常情况下，所述电池单元2的剩余电量较多，且所述负载4的用电需求较小时，所述电池单元2提供的能量可以满足负载4的用电需求，反之，所述电池单元2的剩余电量较少，且所述负载4的用电需求较大时，所述电池单元2提供的能量无法满足负载4的用电需求；

[0079] 若能，则控制所述电池单元2通过直流母线6和双向换流器5为负载4供电；

[0080] 若不能，则启动油机发电单元3，并基于所述负载4的用电需求，控制油机发电单元3进行工作模式的切换。

[0081] 因此，当系统无光伏输入时，首先判断电池单元提供的能量能否满足负载的用电需求，若能，则此时只需要控制电池单元为负载供电即可；若不能，则启动油机发电单元，并根据负载的用电需求控制油机发电单元进入不同工作模式。通过根据负载实际情况，对系统内能量的交互进行控制，实现了能量的有效利用。

[0082] 进一步地，上述基于所述负载4的用电需求，控制油机发电单元3进行工作模式的切换，具体包括：

[0083] 若所述负载4的用电需求在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元3进入第一工作模式，并控制所述油机发电单元3直接为负载4供电；具体地，所述负载4的用电需求在第一预设用电需求范围时，表示负载4的用电需求较大，此时油机发电单元3应当进入发电功率较大的第一工作模式，以满足负载4的实际需求，本领域技术人员可以结合油机发电单元3的发电能力设定所述第一预设用电需求的范围，本申请对此不做限制；

[0084] 若所述负载4的用电需求不在第一预设用电需求范围内，则控制油机发电单元3进入第二工作模式，并控制所述油机发电单元3通过直流母线6和双向换流器5为负载4供电。

[0085] 因此，当负载的用电需求较大时，此时油机发电单元工作在第一工作模式，即油机发电单元处于高效发电区间，且油机发电单元输出的能量直接为负载供电，既可以快速高效满足负载需求，同时又能保证油机发电单元处于工作效率较高的阶段，避免燃料的浪费；当负载的用电需求较小时，油机发电单元无需工作在高效发电区间，此时油机发电单元工作在第二工作模式，即油机发电单元处于普通发电区间，并控制油机发电单元输出的能量经过系统内部的直流母线通路为负载供电。油机发电单元可以根据不同情况调整工作方式，提高了油机发电单元全范围的能效。

[0086] 进一步地，上述在系统有光伏输入的情况下，基于所述负载4的用电需求，控制油机发电单元3进行工作模式的切换之后，还包括：

[0087] 若所述油机发电单元3进入第一工作模式，则控制光伏发电单元1、电池单元2和油机发电单元3均为负载4供电，或控制电池单元2动态吸收混合储能系统的剩余能量；

[0088] 具体地，若所述油机发电单元3进入第一工作模式，则此时还可以根据负载4的用电需求，判断油机发电单元3输出的能量能否满足负载4的用电需求，若能，则此时负载4的用电可以依靠油机发电单元3提供，因此控制电池单元2动态吸收混合储能系统的剩余能量；若不能，则此时负载4的用电需要依靠油机发电单元3和双向换流器5同时提供，即光伏发电单元1、电池单元2和油机发电单元3均为负载4供电，以适应更高功率的负载。

[0089] 若所述油机发电单元3进入第二工作模式，则基于所述电池单元2的剩余电量，调整所述油机发电单元3的输出功率，并控制所述电池单元2动态补充混合储能系统的能量或吸收混合储能系统的剩余能量。

[0090] 具体地，由于油机发电单元3进入第二工作模式时，向负载供电的通路是通过内部直流母线的通路间接向负载供电，且此时油机发电单元3处于普通发电区间，油机发电单元3的发电功率可调整；若所述电池单元2的剩余电量较低，则增大所述油机发电单元3的输出功率，使油机发电单元3不仅为负载4供电，还可以使电池单元2吸收油机发电单元3提供的剩余能量，实现电池单元2的充电；若所述电池单元2的剩余电量较高，则减小所述油机发电单元3的输出功率，使油机发电单元3输出的能量为负载4供电，同时电池单元2动态补充混合储能系统的能量，也参与到为负载4供电的过程中。

[0091] 因此，在油机发电单元通过内部包含直流母线的能量交互通路向负载供电时，同时电池单元也参与到系统能量交互中，并根据电池单元的剩余能量动态调整油机发电单元的输出功率，使电池单元可以及时为系统补充能量或及时吸收系统剩余能量，全方位保证系统的运行效率。

[0092] 同理，上述在系统无光伏输入的情况下，基于所述负载4的用电需求，控制油机发电单元3进行工作模式的切换之后，还包括：

[0093] 若所述油机发电单元3进入第一工作模式，则控制电池单元2和油机发电单元3均为负载4供电，或控制电池单元2动态吸收混合储能系统的剩余能量；

[0094] 若所述油机发电单元3进入第二工作模式，则基于所述电池单元2的剩余电量，调整所述油机发电单元3的输出功率，并控制所述电池单元2动态补充混合储能系统的能量或吸收混合储能系统的剩余能量。

[0095] 系统无光伏输入情况下的控制过程及原因，可以参照上述有光伏输入情况下的相关描述，在此不再赘述。

[0096] 本实施例中，负载4的用电需求可以为用电功率。

[0097] 实施例二：本实施例公开一种混合储能系统，参照图2，所述混合储能系统包括光伏发电单元1、电池单元2、油机发电单元3、负载4、双向换流器5和直流母线6；

[0098] 所述光伏发电单元1和油机发电单元3均连接至直流母线6，所述电池单元2和双向换流器5均与直流母线6连接，所述双向换流器5连接至负载4，所述油机发电单元3通过开关S1连接至负载4。

[0099] 因此，基于光伏发电单元、电池单元、油机发电单元、负载、双向换流器和直流母线，构建出直流母线系统，实现混合储能系统通过直流母线进行能量交互，避免了通过交流母线连接的混合储能系统中，对能量来源的频率、相位和幅值采集及控制要求较高的问题，直流母线的连接方式只需要考虑电压即可；另外，直流母线上的能量存储到电池单元，或者电池单元的能量输出时，无需多级转换，大大减少了能量转换过程中的损耗，显著提高能量转换效率，能量利用率较高，避免了能量的浪费。

[0100] 进一步地，继续参照图2，混合储能系统还可以包括电网7，所述电网7与直流母线6连接。

[0101] 进一步地，参照图4，所述电池单元2可以包括一个电池储能装置21，图4中，单向箭头表示能量只能依照箭头方向单向流动，双向箭头表示能量可以双向流动，下面结合图4对混合储能系统内各单元的内部组成进行具体说明：

[0102] 所述光伏发电单元1包括太阳能电池板11和第一DC/DC转换器12；所述电池单元2包括电池储能装置21；电池储能装置21的数量为1，所述油机发电单元3包括油机31和AC/DC转换器32；

[0103] 所述太阳能电池板11连接至第一DC/DC转换器12，所述第一DC/DC转换器12连接至直流母线6；所述油机31连接至AC/DC转换器32，所述AC/DC转换器32连接至直流母线6；所述油机31通过开关S1连接至负载4；所述电池储能装置21与直流母线6连接。

[0104] 其中，油机发电单元3中，AC/DC转换器32可以将油机31输出的交流电转换为直流母线所需的直流电，并将油机31输出的能量传递至直流母线。光伏发电单元1中，第一DC/DC转换器12可以将太阳能电池板11输出的直流电，转换为直流母线所需的直流电，并将太阳能电池板11输出的能量传递至直流母线，第一DC/DC转换器12除了具有电压转换的功能，还具有最大功率追踪功能，太阳能电池板11输出的能量只能单向流入直流母线6中。电池单元2中，电池储能装置21可以根据直流母线上的电压值，通过充电吸收混合储能系统的剩余能量，或通过放电为混合储能系统提供能量。双向换流器5是将直流母线6上的直流电转换为交流电，为负载4供电。油机发电单元3是利用化石等可燃烧的燃料，通过燃料燃烧产生机械能，再转换为电能，例如利用发动机将燃料燃烧产生的能量转换为机械能，机械能带动发电机工作产生电能，油机发电单元3中的燃料包括但不限于柴油、汽油等。

[0105] 进一步地，参照图5，电池单元2还可以包括多个并联的电池储能装置21，图5中，单向箭头表示能量只能依照箭头方向单向流动，双向箭头表示能量可以双向流动，具体地，下面结合图5对混合储能系统内各单元的内部组成进行具体说明：

[0106] 所述光伏发电单元1包括太阳能电池板11和第一DC/DC转换器12；所述电池单元2包括多个并联的电池储能装置21和多个第二双向DC/DC转换器22，所述第二双向DC/DC转换器22与电池储能装置21一一对应连接；所述油机发电单元3包括油机31和AC/DC转换器32；

[0107] 所述太阳能电池板11连接至第一DC/DC转换器12，所述第一DC/DC转换器12连接至直流母线6；所述油机31连接至AC/DC转换器32，所述AC/DC转换器32连接至直流母线6；所述油机31通过开关S1连接至负载4；各电池储能装置21均通过对应连接的第二双向DC/DC转换器22与直流母线6连接。

[0108] 需要说明的是，图4所示的结构和图5所示的结构，虽然电池单元2的内部组成存在区别，但是整个系统的控制方法相同，可以根据应用场景选择不同的电池单元2，例如，电池单元2只包括单个电池储能装置21的方式可以用在家用储能中，家用储能无需过大的电池容量，将单个电池储能装置21直接与直流母线连接，无需经过转换器进行转换，可以有效减少能量转换时的损失，又可以满足家用储能的日常需求，但单个电池储能装置21的电压需与直流母线6上的电压保持一致；电池单元2包括多个并联电池储能装置21的方式可以用在工商储能中，此种方式虽然会有能量转换的损失，但是使用更加灵活，且电池单元的容量更大，更加符合工商储能的应用需求。

[0109] 进一步地，本实施例的混合储能系统可以应用上述实施例一所述的控制方法，当油机发电单元3进入第一工作模式，此时闭合所述开关S1，可以实现油机发电单元3直接为负载4供电时；当油机发电单元3进入第二工作模式，此时断开所述开关S1，可以实现油机发电单元3通过直流母线6和双向换流器5为负载4供电。

[0110] 实施例三：本实施例公开一种终端，包括：处理器、存储器及通信总线；所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信，所述处理器用于执行存储器中存储的一个或者多个程序，以实现如实施例一所述的混合储能系统的控制方法。

[0111] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。