[發(fā)明專利]一種直流耦合制氫系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010533744.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111585297A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷雨;李江松;郭健;徐君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽(yáng)光電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/38;C25B1/04
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 錢娜

1.一種直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)發(fā)電系統(tǒng)和多個(gè)制氫槽系統(tǒng)；所述發(fā)電系統(tǒng)包括：一個(gè)控制器、N個(gè)可再生能源系統(tǒng)、多個(gè)變換系統(tǒng)和功率切換單元；N為大于1的整數(shù)，其中：

所述變換系統(tǒng)和所述功率切換單元，均設(shè)置于N個(gè)對(duì)應(yīng)可再生能源系統(tǒng)到M個(gè)對(duì)應(yīng)制氫槽系統(tǒng)之間的電能傳輸路徑上；M為大于1的整數(shù)；

所述功率切換單元包括N個(gè)輸入端口和M個(gè)輸出端口；

所述控制器用于控制所述功率切換單元以自身相應(yīng)輸入端口接收到的電能直接或匯集后，通過(guò)自身相應(yīng)輸出端口為相應(yīng)制氫槽系統(tǒng)供電，以使接收到供電的所述制氫槽系統(tǒng)滿足制氫功率需求且各個(gè)所述接收到供電的制氫槽系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)中，所述變換系統(tǒng)位于相應(yīng)所述功率切換單元前級(jí)時(shí)：

所述變換系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為N；

N個(gè)所述可再生能源系統(tǒng)的輸出端與N個(gè)所述變換系統(tǒng)的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連；

N個(gè)所述變換系統(tǒng)的輸出端分別與所述功率切換單元的N個(gè)輸入端口一一對(duì)應(yīng)相連；

所述功率切換單元的M個(gè)輸出端口分別與M個(gè)對(duì)應(yīng)所述制氫槽系統(tǒng)的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)中，所述變換系統(tǒng)位于相應(yīng)所述功率切換單元后級(jí)時(shí)：

所述變換系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為M；

N個(gè)所述可再生能源系統(tǒng)的輸出端分別與所述功率切換單元的N個(gè)輸入端口一一對(duì)應(yīng)相連；

所述功率切換單元的M個(gè)輸出端口分別與所述M個(gè)所述變換系統(tǒng)的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連；

M個(gè)所述變換系統(tǒng)的輸出端分別與M個(gè)所述制氫槽系統(tǒng)的輸入端一一對(duì)應(yīng)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，還包括：至少一個(gè)儲(chǔ)氫罐；

所述儲(chǔ)氫罐，用于將相應(yīng)制氫槽系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣進(jìn)行存儲(chǔ)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述制氫槽系統(tǒng)通過(guò)自身的負(fù)極或中間極出氣；

所述儲(chǔ)氫罐與所述制氫槽系統(tǒng)之間的氣體傳輸管道為：金屬管道或非金屬管道。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)氫罐的個(gè)數(shù)為1個(gè)，各個(gè)制氫槽系統(tǒng)共用所述儲(chǔ)氫罐進(jìn)行集中儲(chǔ)氫；或者，

所述儲(chǔ)氫罐的個(gè)數(shù)為M個(gè)，各個(gè)制氫槽系統(tǒng)采用自身對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)氫罐進(jìn)行分散儲(chǔ)氫；或者，

所述儲(chǔ)氫罐的個(gè)數(shù)為大于1且小于M個(gè)，相應(yīng)個(gè)數(shù)的制氫槽系統(tǒng)共用一個(gè)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)氫罐進(jìn)行集中儲(chǔ)氫，不同儲(chǔ)氫罐所連接的制氫槽系統(tǒng)之間進(jìn)行分散儲(chǔ)氫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述功率切換單元包括：至少N-1個(gè)母線開關(guān)模塊和至少M(fèi)-1個(gè)電解槽輸入開關(guān)模塊；

各個(gè)所述電解槽輸入開關(guān)模塊的一端分別與所述功率切換單元的相應(yīng)輸出端口相連；各個(gè)所述電解槽輸入開關(guān)模塊的另一端分別與所述功率切換單元的相應(yīng)輸入端口相連；

各個(gè)母線開關(guān)模塊分別設(shè)置于所述功率切換單元中的任意兩個(gè)輸入端口之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)出氣方式為負(fù)極出氣、氣體傳輸管道為金屬管道且儲(chǔ)氫方式為集中儲(chǔ)氫時(shí)，相應(yīng)的所述電解槽輸入開關(guān)模塊以及相應(yīng)的所述母線開關(guān)模塊，均包括：設(shè)置于相應(yīng)正極支路上的可控開關(guān)；

當(dāng)出氣方式為負(fù)極出氣且氣體傳輸管道為非金屬管道時(shí)，或者，出氣方式為中間極出氣時(shí)，相應(yīng)的所述電解槽輸入開關(guān)模塊以及相應(yīng)的所述母線開關(guān)模塊，均包括：設(shè)置于相應(yīng)正極支路上的可控開關(guān)和設(shè)置于相應(yīng)負(fù)極支路上的可控開關(guān)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直流耦合制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述可控開關(guān)為：可控機(jī)械開關(guān)或半導(dǎo)體開關(guān)。