PL231481B1

PL231481B1 - Method for producing electrical energy assisted by the energy store

Info

Publication number: PL231481B1
Application number: PL419154A
Authority: PL
Inventors: Grzegorz Iwański; Marcin Nikoniuk
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2019-03-29
Also published as: PL419154A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest układ wytwarzania energii elektrycznej wspomagany magazynem energii, szczególnie baterią elektrochemiczną, stosowany zwłaszcza gdy magazyn energii nie może być połączony bezpośrednio z obciążeniem.The subject of the invention is an electric energy generation system assisted by an energy storage, in particular an electrochemical battery, used in particular when the energy storage cannot be directly connected to the load.

Znany jest układ wytwarzania energii elektrycznej wspomagany magazynami w postaci baterii elektrochemicznych przedstawiony na rys. 1, w którym magazyn energii ME stanowi bezpośrednio obwód zasilania obciążenia OBC, natomiast źródło energii ZE jest podłączone do baterii za pomocą przekształtnika energoelektronicznego PZE dopasowującego napięcie źródła do napięcia baterii. Zmienność napięcia baterii elektrochemicznej w zależności od stanu naładowania nie jest duża i jeżeli niewielkie: zmiany napięcia są dopuszczalne dla zasilanego obciążenia to takie rozwiązanie jest wystarczające. Brak konieczności stosowania przekształtnika obsługującego magazyn zmniejsza koszty aplikacji oraz zwiększa sprawność przetwarzania energii. Takie rozwiązanie polegające na bezpośrednim połączeniu baterii elektrochemicznej stanowiącej magazyn energii w układzie stosuje się w większości rozwiązań hybrydowych pojazdów elektrycznych, w których podstawowym źródłem energii elektrycznej jest maszyna elektryczna napędzana przez silnik spalinowy.There is a known electric power generation system supported by electrochemical batteries, shown in Fig. 1, in which the ME energy storage is directly the power supply circuit of the OBC, while the power source is connected to the battery by means of an ESA power-electronic converter that adjusts the source voltage to the battery voltage. The voltage variation of the electrochemical battery depending on the state of charge is not large and if small: voltage changes are permissible for the supplied load, such a solution is sufficient. No need to use a converter operating the warehouse reduces application costs and increases the efficiency of energy conversion. Such a solution consisting in a direct connection of an electrochemical battery constituting an energy storage in the system is used in most hybrid electric vehicle solutions, in which the primary source of electricity is an electric machine driven by an internal combustion engine.

Jeżeli dopuszczalna zmienność napięcia obwodu zasilającego obciążenie jest mniejsza niż wywołana zmianą stanu naładowania zmienność napięcia panującego na zaciskach baterii, stosuje się dodatkowy przekształtnik energoelektroniczny PME dopasowujący napięcie baterii do napięcia obwodu zasilającego obciążenie jak to jest przedstawione na rys. 2. Taki sam rodzaj połączeń stosuje się również wtedy, gdy z różnych względów napięcie baterii elektrochemicznej jest niższe niż napięcie wymagane przez obciążenie, lub zmienność napięcia baterii jest nieakceptowana przez obciążenie. Rozwiązanie to dla różnych wariantów strukturalnych przekształtników energoelektronicznych przedstawiono w [1][2][3][4][6][7][8].If the permissible voltage variation of the load supply circuit is lower than that caused by the change of the state of charge variation of the voltage prevailing at the battery terminals, an additional power electronic converter PME is used to adjust the battery voltage to the voltage of the load supply circuit, as shown in Fig. 2. The same type of connection is used. also when for various reasons the voltage of the electrochemical battery is lower than the voltage required by the load, or the voltage variation of the battery is not accepted by the load. This solution for various structural variants of power electronic converters is presented in [1] [2] [3] [4] [6] [7] [8].

W najbardziej prymitywnych rozwiązaniach ładowania baterii ze źródeł fotowoltaicznych w ogóle nie stosuje się przekształtnika między modułem fotowoltaicznym a baterią elektrochemiczną. Panel podłączony jest przez diodę zaporową do zacisków baterii, a ładowanie magazynu jest możliwe dzięki odpowiedniemu doborowi charakterystyki panelu do zastosowanego magazynu. Takie rozwiązanie nie zapewnia jednak optymalnego wykorzystania ogniw fotowoltaicznych bo nie jest możliwe pełne dopasowanie punktów pracy panelu i magazynu dla szerokiego zakresu promieniowania słonecznego i stanów naładowania magazynu.In the most primitive solutions for charging batteries from photovoltaic sources, no converter is used at all between the photovoltaic module and the electrochemical battery. The panel is connected via a barrier diode to the battery terminals, and loading the magazine is possible thanks to the appropriate selection of the panel characteristics to the magazine used. Such a solution does not, however, ensure the optimal use of photovoltaic cells because it is not possible to fully adjust the operating points of the panel and the warehouse for a wide range of solar radiation and the warehouse's charge states.

W publikacjach [5][9][10] zaproponowano strukturę, w której to źródło energii w postaci ogniwa paliwowego jest bezpośrednio połączone z obciążeniem, a magazyn jest obsługiwany przez przekształtnik energoelektroniczny.The publications [5] [9] [10] propose a structure in which this source of energy in the form of a fuel cell is directly connected to the load, and the storage is served by a power electronic converter.

Celem wynalazku jest układ, w którym wymagana jest niewielka liczba ogniw baterii elektrochemicznej ze względu na niską pojemność magazynu i napięcie samego magazynu jest niższe niż napięcie wymagane przez obciążenie.The object of the invention is a system in which a small number of cells of an electrochemical battery is required due to the low capacity of the storage and the voltage of the storage itself is lower than the voltage required by the load.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że źródło energii i magazyn energii połączone są szeregowo stanowiąc hybrydowe źródło energii dla obciążenia. Do dodatniego i ujemnego zacisku tego hybrydowego źródła energii oraz do zacisku wspólnego łączącego źródło energii z magazynem energii podłączony jest przekształtnik energoelektroniczny. Przekształtnik energoelektroniczny ma połączone równolegle kondensator i gałąź szeregowych kondensatorów, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii i źródła energii. Ponadto ma szeregową gałąź diody i łącznika złożonego z połączonych równolegle tranzystora i diody, a wspólne zaciski w gałęziach szeregowych. kondensatorów oraz diody i łącznika połączone są poprzez cewkę. Dioda połączona jest z dodatnim biegunem źródła zasilania. Przekształtnik energoelektroniczny ma połączone równolegle kondensator i gałąź szeregowych kondensatorów, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii i źródła energii oraz szeregową gałąź diody i łącznika złożonego z połączonych równolegle tyrystora i diody. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów oraz diody i łącznika połączone są poprzez cewkę. Dioda połączona jest z ujemnym biegunem źródła zasilania.The essence of the system according to the invention is that the energy source and the energy store are connected in series to form a hybrid energy source for the load. The power electronic converter is connected to the positive and negative terminal of this hybrid energy source and to the common terminal connecting the energy source with the energy storage. The power electronic converter has a capacitor connected in parallel and a branch of series capacitors, the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage and the energy source. In addition, it has a serial branch of a diode and a connector composed of a transistor and diode connected in parallel, and common terminals in the series branches. capacitors, diode and switch are connected through a coil. The diode is connected to the positive pole of the power source. The power electronic converter has a capacitor and a branch of series capacitors connected in parallel, the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy store and the energy source, and a series branch of a diode and a connector consisting of a thyristor and diode connected in parallel. Common terminals in the branches of series capacitors as well as the diode and the switch are connected through a coil. The diode is connected to the negative pole of the power source.

Przekształtnik energoelektroniczny ma połączone równolegle kondensator i gałąź szeregowych kondensatorów, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii i źródła energii oraz szeregową gałąź łączników złożonych z połączonych równolegle tyrys tora i diody. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów oraz łączników połączone są poprzez cewkę.The power electronic converter has a capacitor connected in parallel and a branch of series capacitors, the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy store and the source of energy, and a series branch of switches consisting of torso and diodes connected in parallel. Common terminals in the branches of series capacitors and connectors are connected through a coil.

PL 231 481 B1PL 231 481 B1

Przekształtnik energoelektroniczny ma połączone równolegle kondensator i gałąź szeregowych kondensatorów, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii i źródła energii oraz szeregowe gałęzie łączników złożonych z połączonych równolegle tranzystora i diody. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów oraz łączników połączone są poprzez cewki.The power electronic converter has a capacitor connected in parallel and a branch of series capacitors, the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage and energy source, and series branches of connectors consisting of a transistor and diode connected in parallel. Common terminals in the branches of series capacitors and connectors are connected through coils.

Układ według wynalazku daje napięcie zasilania odpowiadające sumarycznemu napięciu zasilania źródła energii i magazynu energii, wymaganemu przez obciążenie.The system according to the invention provides a supply voltage corresponding to the total supply voltage of the energy source and the energy store required by the load.

Przedmiotem wynalazku jest układ przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu wytwarzania energii, fig. 2 przedstawia schemat ideowoblokowy układu wytwarzania energii z przekształtnikiem z diodą połączoną z dodatnim biegunem hybrydowego źródła energii, fig. 3 przedstawia schemat ideowo-blokowy układu wytwarzania energii z przekształtnikiem z diodą połączoną z ujemnym biegunem hybrydowego źródła energii, a fig. 4 schemat ideowo-blokowy układu wytwarzania energii z przekształtnikiem dwukierunkowym.The subject of the invention is the circuit shown in the example in the drawing, in which Fig. 1 shows a block diagram of a power generation system, Fig. 2 shows a block diagram of a power generation system with a converter with a diode connected to the positive pole of a hybrid energy source, Fig. 3 shows a schematic diagram - a block diagram of a power generation system with a converter with a diode connected to the negative pole of a hybrid energy source, and Fig. 4 is a schematic block diagram of a power generation system with a bidirectional converter.

Jak to jest przedstawione na fig. 1 źródło energii ZE i magazyn energii ME połączone są szeregowo stanowiąc hybrydowe źródło energii HZE dla obciążenia OBC. Do dodatniego + i ujemnego zacisku tego hybrydowego źródła energii HZE oraz do zacisku wspólnego łączącego źródło energii ZE z magazynem energii ME podłączony jest przekształtnik energoelektroniczny PE. Sumaryczne napięcie zasilania źródła energii i magazynu energii odpowiada napięciu wymaganemu przez obciążenie. Rozpływ energii między źródłem energii ZE a magazynem energii ME jest zapewniony przez zastosowanie przekształtnika energoelektronicznego PE.As shown in Fig. 1, the ZE energy source and the ME energy store are connected in series to form a hybrid energy source HZE for the OBC load. The PE power converter is connected to the positive + and negative terminals of this HZE hybrid energy source and to the common terminal connecting the ZE energy source with the ME energy storage. The total supply voltage of the energy source and the energy storage corresponds to the voltage required by the load. The energy flow between the ZE energy source and the ME energy storage is ensured by the use of a PE power electronic converter.

Jak to jest przedstawione na fig. 2 magazyn energii ME i źródło energii ZE są połączone szeregowo tworząc hybrydowe źródło energii HZE, do którego połączone jest obciążenie OBC i przekształtnik energoelektroniczny PE i kondensator równoległy Cdc. Przekształtnik energoelektroniczny PE ma gałąź szeregowych kondensatorów Cme i Cze, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii ME i źródła energii ZE. Do kondensatora równoległego Cdc połączona jest szeregowa gałąź diody D łącznika T złożonego z połączonych równolegle tranzystora i diody. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów Cme i Cze oraz diody D i łącznika T połączone są poprzez cewkę L. Dioda D połączona jest z dodatnim biegunem źródła zasilania ZE.As shown in Fig. 2, the energy store ME and the ZE energy source are connected in series to form a hybrid energy source HZE to which the load OBC and the power electronic converter PE and the parallel capacitor Cdc are connected. The PE power electronic converter has a branch of series capacitors Cme and Cze, the common terminal of which is connected to the common terminal of the ME energy storage and the ZE energy source. Connected to the parallel capacitor Cdc is the series branch of the diode D of the switch T consisting of a transistor and a diode connected in parallel. Common terminals in the branches of series capacitors Cme and Cze, as well as diodes D and the connector T are connected through the coil L. The diode D is connected to the positive pole of the power source.

Sterowanie załączaniem łącznika tranzystorowego, daje możliwość regulacji prądu cewki L, a pośrednio prądu wymiany energii między źródłem energii ZE a magazynem energii ME. Zadaniem kondensatorów Cze, Cme oraz Cdc jest filtrowanie wysokoczęstotliwościowych impulsów prądu będących następstwem przełączania łącznika T, które są szkodliwe dla źródła energii ZE magazynu energii ME i poprawnej pracy układu energoelektronicznego.Controlling the switching on of the transistor switch enables the regulation of the coil current L, and indirectly the current of energy exchange between the energy source ZE and the energy storage ME. The task of the Cze, Cme and Cdc capacitors is to filter the high-frequency current pulses resulting from the switching of the T switch, which are harmful to the energy source ZE of the energy storage ME and the correct operation of the power electronic system.

Układ ten pozwala na zasilanie magazynu energii ME ze źródła przez ładowanie magazynu w czasie, gdy obciążenie OBC nie konsumuje całości energii dostępnej ze źródła energii ME. Nie jestjednak możliwe takie sterowanie układem, aby realizować zwrot energii z obciążenia OBC, który występuje np. przy hamowaniu odzyskowym napędów elektrycznych.This system allows the ME energy storage to be supplied from the source by charging the storage while the OBC load is not consuming all the energy available from the ME energy source. However, it is not possible to control the system in such a way as to realize energy return from the OBC load, which occurs e.g. during regenerative braking of electric drives.

Jak to jest przedstawione na fig. 3 magazyn energii ME i źródło energii ZE są połączone szeregowo tworząc hybrydowe źródło energii HZE, do którego połączone jest obciążenie OBC, przekształtnik energoelektroniczny PE i kondensator równoległy Cdc. Przekształtnik energoelektroniczny PE ma gałąź szeregowych kondensatorów Cme i Cze, których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiem magazynu energii ME i źródła energii ZE oraz szeregowa gałąź diody D i łącznik T złożonych z połączonych równolegle tranzystora i diody. Dioda D połączona jest z ujemnym biegunem - źródła zasilania ZE. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów Cme i Cze oraz diody D i łącznika- T połączone są poprzez cewkę L. Sterowanie załączaniem łącznika tranzystorowego daje możliwość regulacji prądu cewki L, a pośrednio prądu wymiany energii między źródłem energii ZE a magazynem energii ME. Zadaniem kondensatorów Cze, Cme oraz Cdc jest filtrowanie wysokoczęstotliwościowych impulsów prądu będących następstwem przełączania łącznika T, które są szkodliwe dla źródła energii ZE, magazynu energii ME i poprawnej pracy układu energoelektronicznego.As shown in Fig. 3, the energy store ME and the energy source ZE are connected in series to form a hybrid energy source HZE to which the load OBC, the power electronic converter PE and the parallel capacitor Cdc are connected. The power electronic converter PE has a branch of series capacitors Cme and Cze, the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage ME and the energy source ZE, and a series branch of diode D and a connector T composed of a transistor and a diode connected in parallel. Diode D is connected to the negative pole - of the power source. Common terminals in the branches of series capacitors Cme and Cze as well as diodes D and switch-T are connected through the coil L. Controlling the switching of the transistor switch makes it possible to regulate the coil current L, and indirectly the energy exchange current between the energy source ZE and the energy store ME. The task of the Cze, Cme and Cdc capacitors is to filter the high-frequency current pulses resulting from the switching of the T-switch, which are harmful to the energy source, the ME energy storage and the correct operation of the power electronics system.

Układ ten pozwala na zasilanie magazynu energii ME ze źródła przez ładowanie magazynu w czasie, gdy obciążenie OBC nie konsumuje całości energii dostępnej ze źródła energii ME. Nie jest jednak możliwe takie sterowania układem, aby realizować zwrot energii z obciążenia OBC, który występuje np. przy hamowaniu odzyskowym napędów elektrycznych.This system allows the ME energy storage to be supplied from the source by charging the storage while the OBC load is not consuming all the energy available from the ME energy source. However, it is not possible to control the system in such a way as to realize energy return from the OBC load, which occurs e.g. during regenerative braking of electric drives.

Jak to jest przedstawione na fig. 4 magazyn energii ME i źródło energii ZE są połączone szeregowo tworząc hybrydowe źródło energii HZE, do którego połączone jest obciążenie OBC, przekształtnik energoelektroniczny PE i kondensator równoległy Cdc. Przekształtnik energoelektroniczny PE ma gałąź szeregowych kondensatorów Cme i Cze których wspólny zacisk połączony jest ze wspólnym zaciskiemAs shown in Fig. 4, the energy store ME and the ZE energy source are connected in series to form a hybrid energy source HZE to which the load OBC, the power electronic converter PE and the parallel capacitor Cdc are connected. The PE power electronic converter has a branch of series capacitors Cme and Cze whose common terminal is connected to a common terminal

PL 231 481 B1 magazynu energii ME i źródła energii ZE oraz szeregową gałąź łączników T1, T2 złożonych z połączonych równolegle tranzystora i diody. Wspólne zaciski w gałęziach szeregowych kondensatorów Cme i Cze oraz łączników T1, T2 połączone są poprzez cewkę L.From the energy storage ME and the energy source ZE, and the series branch of the connectors T1, T2 composed of a transistor and a diode connected in parallel. Common terminals in the branches of series capacitors Cme and Cze as well as connectors T1, T2 are connected through the coil L.

Sterowanie załączaniem łącznika tranzystorowego daje możliwość regulacji prądu cewki L, a pośrednio prądu wymiany energii między źródłem energii ZE a magazynem energii ME. Zadaniem kondensatorów Cze, Cme oraz Cdc jest filtrowanie wysokoczęstotliwościowych impulsów prądu będących następstwem przełączania łączników T1, T2, które są szkodliwe dla źródła energii ZE, magazynu energii ME i poprawnej pracy układu energoelektronicznego.Controlling the switching on of the transistor switch makes it possible to regulate the coil current L, and indirectly the current of energy exchange between the energy source ZE and the energy storage ME. The task of the Cze, Cme and Cdc capacitors is to filter the high-frequency current pulses resulting from the switching of the T1, T2 switches, which are harmful to the energy source, the ME energy storage and the correct operation of the power electronics system.

Układ ten pozwala na zasilanie magazynu energii ME ze źródła przez ładowanie magazynu w czasie, gdy obciążenie OBC nie konsumuje całości energii dostępnej ze źródła energii ME. Możliwe jest także sterowanie układem, aby realizować zwrot energii z obciążenia OBC, który występuje np. przy hamowaniu odzyskowym napędów elektrycznych.This system allows the ME energy storage to be supplied from the source by charging the storage while the OBC load is not consuming all the energy available from the ME energy source. It is also possible to control the system in order to realize energy return from the OBC load, which occurs e.g. during regenerative braking of electric drives.

Układ przedstawiony na fig. 5 jest zrealizowany przez multiplikację modułów przekształtnika fig. 6, w którym zastosowano wiele gałęzi dwukierunkowych T11-T21, ... T1 n-T2n przekształtnika tzw. przekształtnik typu „interleaved”. Każda z gałęzi odpowiada za formowanie prądu na pojedynczej właściwej sobie cewce L1, ... Ln. Sumaryczny prąd może charakteryzować się prądem o zmniejszonej zawartości tętnień w stosunku do każdego z prądów z osobna przez zastosowanie modulacji szerokości impulsów sterujących załączaniem łączników T11, T21, ... T12-T22, ... T1n, T2n.The circuit shown in Fig. 5 is realized by the multiplication of the converter modules Fig. 6, in which a number of bidirectional branches T11-T21, ... T1 n-T2n of the converter, the so-called interleaved converter. Each branch is responsible for the current formation on a single coil specific to it L1, ... Ln. The total current can be characterized by a current with a reduced ripple content in relation to each of the currents separately by using pulse width modulation that controls switching on of switches T11, T21, ... T12-T22, ... T1n, T2n.

Podobną strukturę wielogałęziową można stworzyć w oparciu o schematy fig. 2 i 3 z przekształtnikami o jednokierunkowym przepływie prądu.A similar multi-branch structure can be created based on the diagrams of Figs. 2 and 3 with converters with unidirectional current flow.

Literatura:Literature:

1. M, Sechilariu, B. Wang and F. Locment, Building Integrated Photovoltaic System With Energy Storage and Smart Grid Communication in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 4, pp. 1607-1618, April 2013.1. M, Sechilariu, B. Wang and F. Locment, Building Integrated Photovoltaic System With Energy Storage and Smart Grid Communication in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 4, pp. 1607-1618, April 2013.

2. L. Liu, H. Li, Z. Wu and Y. Zhou, A Cascaded Photovoltaic System Integrating Segmented Energy Storages With ; Self-Regulating Power Allocation Control and Wide Range Reactive Power Compensation in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 12, pp. 35453559, Dec. 2011.2. L. Liu, H. Li, Z. Wu and Y. Zhou, A Cascaded Photovoltaic System Integrating Segmented Energy Storages With; Self-Regulating Power Allocation Control and Wide Range Reactive Power Compensation in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 12, pp. 35453559, Dec. 2011.

3. K. Sun, L. Zhang, Y. Xing and J. M. Guerrero, A Distributed Control Strategy Based on DC Bus Signaling for Modular Photovoltaic Generation Systems With Battery Energy Storage in IEEE Transactions on Power Electronics, vol, 26, no. 10, pp. 3032-3045, Oct. 2011.3. K. Sun, L. Zhang, Y. Xing and J. M. Guerrero, A Distributed Control Strategy Based on DC Bus Signaling for Modular Photovoltaic Generation Systems With Battery Energy Storage in IEEE Transactions on Power Electronics, vol, 26, no. 10, pp. 3032-3045, Oct. 2011.

4. Yanzhi Wang, Xue Lin and M. Pedram, Adaptive Control for Energy Storage Systems in Households With Photovoltaic Modules in IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 5, no. 2, pp. 992-1001, March 2014.4. Yanzhi Wang, Xue Lin and M. Pedram, Adaptive Control for Energy Storage Systems in Households With Photovoltaic Modules in IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 5, no. 2, pp. 992-1001, March 2014.

5. M. Jang, M. Ciobotaru and V. G. Agelidis, A Single-Stage Fuel Cell Energy System Based on a Buck-Boost Inverter with a Backup Energy Storage Unit” in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 27, no. 6, pp. 2825-2834, June 2012.5. M. Jang, M. Ciobotaru and V. G. Agelidis, A Single-Stage Fuel Cell Energy System Based on a Buck-Boost Inverter with a Backup Energy Storage Unit ”in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 27, no. 6, pp. 2825-2834, June 2012.

6. H. Zhou, A. M. Khambadkone and X. Kong, Fast Dynamic Response in a Fuel Cell based Converter using Augmented Energy Storage Power Electronics Specialists Conference, 2007. PESC 2007. IEEE, Orlando, FL, 2007, pp. 1255-1260.6. H. Zhou, A. M. Khambadkone and X. Kong, Fast Dynamic Response in a Fuel Cell based Converter using Augmented Energy Storage Power Electronics Specialists Conference, 2007. PESC 2007. IEEE, Orlando, FL, 2007, pp. 1255-1260.

7. E. Schalte, A. Khaligh and P. O. Rasmussen, Investigation of batlery/ultracapacitor energy storage rating for a Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle Vehicle Power and Propulsion Conference, 2008. VPPC '08. IEEE, Harbin, 2008, pp. 1-6.7. E. Schalte, A. Khaligh and P. O. Rasmussen, Investigation of batlery / ultracapacitor energy storage rating for a Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle Vehicle Power and Propulsion Conference, 2008. VPPC '08. IEEE, Harbin, 2008, pp. 1-6.

8. M. Jang and V. Agelidis, A Minimum Power-Processing-Stage Fuel-Cell Energy System Based on a Boost-Inverter With a Bidirectional Backup Battery Storage in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 5, pp. 1568-1577, May 2011.8. M. Jang and V. Agelidis, A Minimum Power-Processing-Stage Fuel-Cell Energy System Based on a Boost-Inverter With a Bidirectional Backup Battery Storage in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 26, no. 5, pp. 1568-1577, May 2011.

9. H. Li and D. Liu, Power Distribution Strategy of Fuel Cell Vehicle System with Hybrid Energy Storage Elements Using Triple Half Bridge (THB) Bidirectional DC-DC converter Industry Applications Conference, 2007. 42nd IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2007 IEEE, New Orleans, LA, 2007, pp. 636-642.9. H. Li and D. Liu, Power Distribution Strategy of Fuel Cell Vehicle System with Hybrid Energy Storage Elements Using Triple Half Bridge (THB) Bidirectional DC-DC converter Industry Applications Conference, 2007. 42nd IAS Annual Meeting. Conference Record of the 2007 IEEE, New Orleans, LA, 2007, pp. 636-642.

10. M. Jang and V. G. Agelidis, Grid-interfaced fuel cell energy system based on a boost-inverter with a bi-directional back-up battery storage Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2010 IEEE, Atlanta, GA, 2010, pp. 4499-4506.10. M. Jang and VG Agelidis, Grid-interfaced fuel cell energy system based on a boost-inverter with a bi-directional back-up battery storage Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2010 IEEE, Atlanta, GA, 2010, pp. 4499-4506.

Claims

Patent claims

1.Electric power generation system with an energy source assisted by an energy storage, containing an power electronic converter connected between the energy source and the load, characterized in that the energy source (EC) and the energy storage (ME) are connected in series, constituting a hybrid energy source (HZE) for the load ( OBC), while the power electronic converter is connected to the positive and negative terminals of this hybrid energy source (HZE) and to the common terminal connecting the energy source (ZE) with the energy storage (ME).

2. The system according to claim 1. The method of claim 1, characterized in that the power electronic converter (PE) has a capacitor (Cdc) connected in parallel and a branch of series capacitors (Cme) and (Cze), the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage (ME) and the energy source (ZE), and the serial branch of a diode (D) and a connector (T) composed of a transistor and diode connected in parallel, and the common terminals in the branches of series capacitors (Cme) and (Cze) and diodes (D) and the connector (T) are connected through the coil (L) , the diode (D) is connected to the positive (+) pole of the power source (EV).

The system according to p. 1. The method of claim 1, characterized in that the power electronic converter (PE) has a capacitor (Cdc) connected in parallel and a branch of series capacitors (Cme) and (Cze), the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage (ME) and the energy source (ZE), and a series branch of a diode (D) and a connector (T) composed of a thyristor and diode connected in parallel, and the common terminals in the branches of series capacitors (Cme) and (CzE), as well as diodes (D) and the connector (T) are connected through the coil (L) whereby the diode (D) is connected to the negative pole (-) of the power source (EV).

4. The system according to p. 1, characterized in that the power electronic converter (PE) has a capacitor (Cdc) connected in parallel and a branch of series capacitors (Cme) and (Cze), the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage (ME) and energy source (ZE) and a series branch of switches (T1), (T2) composed of a thyristor and a diode connected in parallel, the common terminals in the branches of series capacitors (Cme) and (Cze) and connectors (T1), (T2) are connected through the coil (L) .

5. The system according to p. 1. The method of claim 1, characterized in that the power electronic converter (PE) has a capacitor (Cdc) connected in parallel and a branch of series capacitors (Cme) and (Cze), the common terminal of which is connected to the common terminal of the energy storage (ME) and the energy source (ZE), and series branches of switches consisting of a transistor and a diode connected in parallel (T11-T21, ... T1n-T2n), with common terminals in the branches of series capacitors (Cme) and (CzE) and switches (T11-T21, ... T1n- T2n) are connected via coils (Li, ... Ln).