[發(fā)明專利]一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210442305.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114726241B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 張明;吳險峰
• 申請（專利權）人: 北京索科曼正卓智能電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M3/158;H02M1/088;H02M1/32;C25B1/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 董凱特

1.一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，其特征在于：包括控制器、串聯(lián)的整流模塊(1)和降壓模塊(2)，所述整流模塊(1)包括多個并聯(lián)的整流模組(3)，所述降壓模塊(2)包括多個并聯(lián)的降壓模組(5)；

所述整流模組(3)用于接入三相電并濾波和整流，以輸出第一幅值的直流電壓；

所述降壓模組(5)連接所述整流模組(3)，用于調(diào)低所述直流電壓的幅值，并經(jīng)過濾波后輸出第二幅值的直流電壓；

每個所述整流模組(3)和每個所述降壓模組(5)均包括一個輸入開關、一個輸出開關和多個IGBT管；

所述控制器用于控制所有輸入開關和所有輸出開關的閉合狀態(tài)。

所述控制器被配置為：

獲取目標電壓，所述目標電壓為實際供電需求電壓；

調(diào)取電弧概率模型，確定待接入的整流模組(3)的數(shù)量和降壓模組(5)的數(shù)量，使得根據(jù)預設的評分規(guī)則計算的可靠性評分最低，所述電弧概率模型包括不同數(shù)量的整流模組(3)配合不同數(shù)量的降壓模組(5)時的第二幅值以及對應的電弧發(fā)生概率，所述可靠性評分由第二幅值與目標電壓的差值比例和電弧發(fā)生概率決定；

輸出閉合信號，使得相應數(shù)量的整流模組(3)和降壓模組(5)開始工作。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，其特征在于：所述整流模組(3)包括三組并聯(lián)的整流橋臂(4)，所述整流橋臂(4)包括依次串聯(lián)的四個IGBT管，四個IGBT管中中間兩個IGBT管的公共端連接一條輸入相線，該輸入相線上設置有濾波電感，中間兩個IGBT管并聯(lián)有兩個順接的二極管，兩個二極管的公共端分別與三組整流橋臂(4)的公共端連接，且連接的線路上設置有濾波電容；

所述整流模組(3)中的輸入開關設置于三條輸入相線上，用于接通三相電；

所述整流模組(3)中的輸出開關并聯(lián)于三組整流橋臂(4)，用于控制第一幅值的直流電壓的輸出狀態(tài)。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，其特征在于：所述降壓模組(5)包括三組并聯(lián)的降壓橋臂(6)，所述降壓橋臂(6)連接所述整流模組(3)的輸出開關，所述降壓橋臂(6)上依次串聯(lián)有兩個IGBT管和兩個順接的二極管，連接二極管的IGBT管和連接IGBT管的二極管并聯(lián)有第一濾波電容，IGBT管和二極管的公共端連接輸出相線，所述輸出相線上設置有濾波電感，三條輸出相線的公共端和三組降壓橋臂(6)上與二極管相連的公共端分別為輸出端，以輸出第二幅值的直流電壓；

所述降壓模組(5)中的輸入開關并聯(lián)于三組降壓橋臂(6)，并且位于靠近所述整流模組(3)的位置，用于接通第一幅值的直流電壓，所述降壓模組(5)中的輸入開關與三組降壓橋臂(6)連接的線路上還設置有第二濾波電容，所述第二濾波電容并聯(lián)于所述降壓橋臂(6)；

所述降壓模組(5)中的輸出開關連接兩個輸出端，用于控制第二幅值的直流電壓的輸出狀態(tài)；所述降壓模組(5)中的輸出開關與兩個輸出端連接的線路上還設置有第三濾波電容，所述第三濾波電容并聯(lián)于所述降壓模組(5)中的輸出開關。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，其特征在于：所述可靠性評分為差值比例和所占權重的乘積與電弧發(fā)生概率和所占權重的乘積之和。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，其特征在于：所述控制器被進一步配置為：在步驟調(diào)取電弧概率模型，確定待接入的整流模組(3)的數(shù)量和降壓模組(5)的數(shù)量后還有如下步驟：

獲取每個模組的線路的生產(chǎn)時間和當前使用時長；

調(diào)取發(fā)熱概率模型，根據(jù)生產(chǎn)時間和當前使用時長確定每個模組當前的發(fā)熱概率；

根據(jù)所有模組當前的發(fā)熱概率，確定待接入的整流模組(3)和降壓模組(5)，使得待接入的整流模組(3)和降壓模組(5)的平均發(fā)熱概率最低；

輸出閉合信號，以控制相應的整流模組(3)和降壓模組(5)開始工作。