[發明專利]一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置

有效

• 申請號: 202210442305.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114726241B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（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

本申請涉及一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，涉及氫能源技術的領域，其包括串聯的整流模塊和降壓模塊，所述整流模塊包括多個并聯的整流模組，所述降壓模塊包括多個并聯的降壓模組；所述整流模組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；所述降壓模組連接所述整流模組，用于調低所述直流電壓的幅值，并經過濾波后輸出第二幅值的直流電壓；每個所述整流模組和每個所述降壓模組均包括一個輸入開關、一個輸出開關和多個IGBT管。本申請能夠提高輸出電壓的穩定性和可靠性。

技術領域

本申請涉及氫能源技術的領域，尤其是涉及一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置。

背景技術

隨著科技水平的日益進步，氫能源被廣泛應用于燃料電池行業和汽車行業等多個行業中。秉持綠色低碳的理念，越來越多的行業采用光伏發電、風力發電或水力發電的形式獲得電能，進而實現電解水制氫。

現有技術中，通常用于制氫的大功率電源都采用SCR可控硅整流技術。這種電源電網側的功率因數普遍較低，并且電網側電流諧波含量高，諧波污染問題較為嚴重。當電網電壓或者電壓頻率發生波動后，電源自動調節所需的時間也較長。

發明內容

為了提高輸出電壓的穩定性和可靠性，本申請提供了一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置。

本申請提供的一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置采用如下的技術方案：

一種基于IGBT技術的電解水制氫電源裝置，包括串聯的整流模塊和降壓模塊，所述整流模塊包括多個并聯的整流模組，所述降壓模塊包括多個并聯的降壓模組；

所述整流模組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；

所述降壓模組連接所述整流模組，用于調低所述直流電壓的幅值，并經過濾波后輸出第二幅值的直流電壓；

每個所述整流模組和每個所述降壓模組均包括一個輸入開關、一個輸出開關和多個IGBT管。

通過采用上述技術方案，能夠根據實際需要控制接入的降壓模組數量，以獲得所需的直流電壓，同時，多個降壓模組并聯能夠分流，降低每個IGBT管所承受的大電流，配合電路中的濾波功能，以達到提高輸出電壓的穩定性和可靠性的效果。另外，多個整流模組并聯和多個降壓模組并聯也使得當有模組損壞時，制氫電源能夠持續工作。

可選的，所述整流模組包括三組并聯的整流橋臂，所述整流橋臂包括依次串聯的四個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的公共端連接，且連接的線路上設置有濾波電容；

所述輸入開關設置于三條輸入相線上，用于接通三相電；

所述輸出開關并聯于三組整流橋臂，用于控制第一幅值的直流電壓的輸出狀態。

可選的，所述降壓模組包括三組并聯的降壓橋臂，所述降壓橋臂連接所述整流模組的輸出開關，所述降壓橋臂上依次串聯有兩個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；

所述輸入開關并聯于三組降壓橋臂，并且位于靠近所述整流模組的位置，用于接通第一幅值的直流電壓，所述輸入開關與三組降壓橋臂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于所述降壓橋臂；

所述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；所述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于所述輸出開關。