[發(fā)明專利]用于電網(wǎng)擾動的燃料電池系統(tǒng)穿越的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680052038.0
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN108093658B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·泊特森;N·帕斯夸里
• 申請（專利權(quán)）人: 燃料電池能有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J9/06;H01M8/04298;H02J1/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 鄭世奇

1.一種燃料電池系統(tǒng)，包括：

燃料電池組件，所述燃料電池組件被配置為生成直流(DC)信號；

多個逆變器，所述多個逆變器通過多個第一總線線路聯(lián)接到所述燃料電池組件，其中所述多個第一總線線路包括第一正總線線路、第二正總線線路、第一負總線線路和第二負總線線路；

變頻驅(qū)動器(VFD)，所述變頻驅(qū)動器聯(lián)接到所述多個逆變器的輸出端并且被配置為從所述多個逆變器接收交流電，其中所述變頻驅(qū)動器被配置為將所述交流電轉(zhuǎn)換成直流電并且將所述直流電轉(zhuǎn)換成變頻交流電，以便在正常運行狀況期間將所述變頻交流電提供給至少一個輔助部件；

多個第二總線線路，所述多個第二總線線路被配置為經(jīng)由所述多個第一總線線路接收所述直流信號，并且在低電壓穿越狀況期間將所述直流信號提供給所述變頻驅(qū)動器以向所述至少一個輔助部件供電；以及

多個信號選擇功率二極管，所述多個信號選擇功率二極管聯(lián)接到所述多個第二總線線路，使得在所述低電壓穿越狀況期間提供給所述變頻驅(qū)動器的所述直流信號基于所述第一正總線線路和所述第二正總線線路的對應(yīng)電壓而從所述第一正總線線路或所述第二正總線線路提供。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括聯(lián)接到所述多個逆變器的燃料電池輸出變壓器，其中所述變頻驅(qū)動器聯(lián)接到所述燃料電池輸出變壓器的輸出端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述變頻驅(qū)動器包括內(nèi)部整流器，并且其中所述內(nèi)部整流器被配置為將來自所述多個逆變器的交流電轉(zhuǎn)換成所述直流電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括多個接觸器，所述多個接觸器在所述多個第一總線線路與所述變頻驅(qū)動器之間處于所述多個第二總線線路上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括工廠控制器，所述工廠控制器被配置為控制所述多個接觸器以斷開和閉合所述多個第二總線線路與所述變頻驅(qū)動器之間的連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括不間斷電源，所述不間斷電源被配置為在所述低電壓穿越狀況期間向至少一個控制部件提供電力。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述不間斷電源被配置為在所述正常運行狀況期間從所述多個逆變器的輸出接收電荷。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中，所述至少一個輔助部件包括水泵和鼓風機中的一者或多者。

9.一種用于在低電壓穿越狀況期間運行燃料電池系統(tǒng)的方法，所述方法包括：

在正常運行狀況期間借助變頻驅(qū)動器(VFD)向至少一個輔助部件提供電力，其中所述變頻驅(qū)動器從多個燃料電池逆變器的輸出接收交流電力，所述多個燃料電池逆變器借助多個第一總線線路聯(lián)接到燃料電池組件，其中所述多個第一總線線路包括第一正總線線路、第二正總線線路、第一負總線線路和第二負總線線路，所述變頻驅(qū)動器將所述交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力并且將所述直流電力轉(zhuǎn)換成變頻交流電力，以便將所述變頻交流電力提供給所述至少一個輔助部件；

確定所述多個燃料電池逆變器的輸出不足以為所述至少一個輔助部件供電；以及

響應(yīng)于確定出所述多個燃料電池逆變器的輸出不足：

通過一個或多個第二總線線路和多個信號選擇功率二極管中的一個或多個信號選擇功率二極管向所述變頻驅(qū)動器提供直流(DC)信號，從而使得提供到所述變頻驅(qū)動器的所述直流信號基于所述第一正總線線路和所述第二正總線線路的對應(yīng)電壓而從所述第一正總線線路或所述第二正總線線路提供；

所述變頻驅(qū)動器經(jīng)由所述一個或多個第二總線線路和多個信號選擇功率二極管中的所述一個或多個信號選擇功率二極管從所述燃料電池組件接收所述直流信號；以及

通過所述變頻驅(qū)動器與將所述燃料電池組件連接到所述多個燃料電池逆變器的所述多個第一總線線路之間的直接連接，向所述至少一個輔助部件提供電力。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括在所述低電壓穿越狀況期間通過不間斷電源向一個或多個控制部件提供電力。