[實用新型]風能和燃料電池耦合發電系統

有效

• 申請號: 201920590622.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN209472402U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 顧誠甦;宋珍偉;焦玉全;戴國平;李莉;朱燕祥
• 申請（專利權）人: 南通科技職業學院
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J9/06;H02J3/38;H02J7/34
• 代理公司: 杭州聚邦知識產權代理有限公司 33269
• 代理人: 蔣全強

本實用新型涉及一種風能和燃料電池耦合發電系統，包括：風力發電系統、電解水系統和燃料電池裝置，以及系統控制單元；其中所述系統控制單元適于檢測風力發電系統的輸出電壓，當輸出電壓低于設定值時，將風力發電系統的輸出端切換至電解水系統，同時啟動燃料電池裝置進行供電。本實用新型的風能和燃料電池耦合發電系統能夠在風力發電系統不穩定的情況下，啟動燃料電池裝置維持對供電，當風力發電系統供電恢復后能切換為風力發電系統供電，實現了不間斷供電，避免了由于輸出波動造成對電網的沖擊。

技術領域

本實用新型涉及新能源領域，具體涉及一種風能和燃料電池耦合發電系統。

背景技術

風能是一種清潔能源，但是風能具有區域性、間隙性等缺點，一旦并入電網，將給電網的穩定性和安全性的帶來一定的沖擊。

為了解決上述問題，可以將風能與燃料電池相結合利用兩者的優點進行互補，以使輸出穩定，減少對電網并網的沖擊。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種風能和燃料電池耦合發電系統，通過燃料電池切換輸出，以解決傳統風能輸出波動較大的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種風能和燃料電池耦合發電系統，包括：

風力發電系統、電解水系統和燃料電池裝置，以及系統控制單元；其中

所述系統控制單元適于檢測風力發電系統的輸出電壓，當輸出電壓低于設定值時，將風力發電系統的輸出端切換至電解水系統，同時啟動燃料電池裝置進行供電。

進一步，所述燃料電池裝置包括超級電容；

所述系統控制單元適于控制風力發電系統對超級電容進行充電；

所述風力發電系統的輸出端設有二選一開關K，風力發電系統的輸出電壓低于設定值時，所述系統控制單元控制二選一開關K將風力發電系統的輸出端切換至電解水系統。

進一步，所述燃料電池裝置包括：與超級電容和燃料電池相連的三端DC/DC變換器；

所述三端DC/DC變換器包括：由超級電容供電單元和燃料電池供電單元構成的輸出單元；

所述輸出單元的輸出端分別通過反向耦合儲能電感L3、反向耦合儲能電感L4分別與續流開關管Q5、續流開關管Q6及續流開關管Q3、續流開關管Q4相連，以及所述續流開關管Q5、續流開關管Q6的輸出端相連后接入負載的正端，所述續流開關管Q3、續流開關管Q4的輸出端相連后接入負載的負端；并且

四個續流開關管均由系統控制單元控制。

進一步，所述超級電容供電單元包括：一端與超級電容正端相連的濾波電感L1；

所述濾波電感L1的另一端連接續流開關管Q1，且同時作為所述輸出單元的正輸出端；

所述燃料電池供電單元包括：一端與燃料電池正端相連的濾波電感L2，所述濾波電感L2的另一端通過二極管D1連接續流開關管Q2和超級電容的負端；所述燃料電池的負端作為所述輸出單元的負輸出端；以及所述續流開關管Q1和續流開關管Q2也由所述系統控制單元控制；以及

所述續流開關管Q1和續流開關管Q2也由系統控制單元控制。

進一步，所述負載的兩端并聯連接有一濾波電容。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的風能和燃料電池耦合發電系統能夠在風力發電系統不穩定的情況下，啟動燃料電池裝置維持對供電，當風力發電系統供電恢復后能切換為風力發電系統供電，實現了不間斷供電，避免了由于輸出波動造成對電網的沖擊。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。