[發明專利]一種野外應急可再生能源管理系統及其實施方法

有效

• 申請號: 200910056429.1
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101625558A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 周健;孫曉瑋;王偉;談惠祖;周舟
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;H02J7/00;H01M8/04;H01L31/042;H01L31/072;H01L31/0304;H01M8/10;H01M10/36
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

1.一種野外應急可再生能源管理系統，其特征在于所述的管理系統包括太陽能電池、可再生燃料電池、水罐、儲氫瓶、逆變器、負載、蓄電池、能源控制單元和天線收發模塊；

其中，①太陽能電池，與逆變器互聯；②可再生燃料電池分別與能源控制單元、儲氫瓶、負載相連；③水罐，分別與能源控制單元、儲氫瓶、負載相連；④儲氫瓶，分別與能源控制單元、可再生燃料電池，水罐相連；⑤逆變器，分別與能源控制單元、太陽能電池、蓄電池、負載相連；⑥負載，分別與可再生燃料電池、逆變器、蓄電池相連；⑦蓄電池，分別與能源控制單元、逆變器、負載相連；⑧無線收發模塊，與能源控制單元相連；⑨能源控制單元，與可再生燃料電池、水罐、儲氫瓶、逆變器、蓄電池、無線收發模塊相連；所述的管理系統是利用能源控制單元實現連續供電的，具體控制方法是：

(1)如果太陽能電池的電池輸出功率大于或等于負載功率，即Psc≥Pr，則進一步判斷，如果Psc-Pr≥Pq，那么太陽能電池接燃料電池，否則，太陽能電池直接通過逆變器接負載；

(2)如果太陽能電池的電池輸出功率小于負載功率，即Psc＜Pr，啟動放氫過程啟動燃料電池，啟動放氫閥；

(3)如果可再生燃料電池輸出功率大于負載功率，即Pf＞Pr，則可再生燃料電池對負載供電，否則蓄電池對負載供電；

(4)如果ps＜psmin，則GPRS發送信號到控制中心，否則蓄電池對負載充電；

(5)如果pH≥pHset，關閉儲氫瓶閥門、開啟太陽能電池輸出對蓄電池充電，否則繼續對儲氫瓶充氫；

其中，Psc，太陽能電池電池輸出功率，

Pr，負載功率，

Pq，制氫需要最低功率，

Pf，可再生燃料電池輸出功率，

Ps，蓄電池輸出功率，

Psmin，蓄電池設定最低功率，

pH，儲氫瓶壓力，

pHset，設定儲氫瓶壓力。

2.按權利要求1所述的管理系統，其特征在于所述的太陽能電池為GaInP/GaAs雙結高效化合物。

3.按權利要求1所述的管理系統，其特征在于所述的可再生燃料電池為H100型可再生燃料電池，用電解水制氫，儲存太陽能或將氫氣和空氣反應發電。

4.按權利要求1所述的管理系統，其特征在于所述的蓄電池為LP083048A鋰電池，用以儲存多余電量。

5.按權利要求1所述的管理系統，其特征在于儲氫瓶采用Mn-Cr-V-Co四元合金儲氫材料制成，且帶有開關閥門。

6.權利要求5所述的管理系統，其特征在于所述的儲氫瓶采用2個3.6M³儲氫瓶，放氫時無需加熱，實現常溫下放氫。

7.權利要求1所述的管理系統，其特征在于水罐用透明石英玻璃制成，通過軟管與可再生燃料電池相連，發電時用于儲存反應生成水，制氫時提供水源。

8.權利要求1所述的管理系統，其特征在于采用型號為F150-5型無線收發模塊作為無線收發模塊，在蓄電池功率下降到一定值時，通過GPRS系統，給指揮中心發出提示信號，實現3KM距離范圍內的信號收發。

9.按權利要求1所述的管理系統，其特征在于所述能源控制單元為MK300S的可編程邏輯能源控制單元，對相連的單元進行信息收集和控制。