[發(fā)明專利]一種離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115425681A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐顯明;王金意;張暢;王鵬杰;鞏玉棟;潘龍;吳展
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司;四川華能氫能科技有限公司;華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司;四川華能太平驛水電有限責(zé)任公司;四川華能寶興河水電有限責(zé)任公司;四川華能嘉陵江水電有限責(zé)任公司;四川華能東西關(guān)水電股份有限公司;四川華能康定水電有限責(zé)任公司;四川華能涪江水電有限責(zé)任公司;華能明臺電力有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J15/00;H02J7/35;C25B1/04;C25B9/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 曲進華

1.一種離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光伏發(fā)電模塊，用于通過光伏發(fā)電設(shè)備，基于光電效應(yīng)產(chǎn)生電能，進行供電；

制氫模塊，用于利用所述光伏發(fā)電模塊產(chǎn)生的電能進行電解水制氫；

供電控制模塊，連接于所述光伏發(fā)電模塊和制氫模塊之間，用于代替并網(wǎng)供電，針對所述制氫模塊中不同類型用電方式，進行電力轉(zhuǎn)換，將對應(yīng)形式的電能供給所述制氫模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述制氫模塊包括多個電解槽、氫氣處理機構(gòu)及氫氣存儲機構(gòu)；其中，

每一所述電解槽均通過所述供電控制模塊傳輸?shù)摹⒐夥l(fā)電模塊產(chǎn)生的電能進行水電解，產(chǎn)生氫氣；

每一所述電解槽均連接所述氫氣處理機構(gòu)，以進行氫氣的干燥和純化；

所述氫氣存儲機構(gòu)為儲氫罐，連接所述氫氣處理機構(gòu)，以將干燥、純化后的氫氣存儲到所述儲氫罐中，所述儲氫罐根據(jù)氫氣的使用頻率和時間選擇壓力和容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，每一所述電解槽均連接一主輔助供電裝置和備用輔助供電裝置；所述主輔助供電裝置和備用輔助供電裝置均連接至電解水制氫輔助系統(tǒng)；所述電解槽制氫產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過所述氫氣處理機構(gòu)處理后，通過氫氣存儲機構(gòu)的儲氫罐進行存儲。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電控制模塊包括：

第一電源轉(zhuǎn)換器，連接于所述電解槽和所述光伏發(fā)電模塊之間，用于將所述光伏發(fā)電模塊產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換為所述電解槽工作的直流電壓；

第二電源轉(zhuǎn)換器，連接于所述主輔助供電裝置和所述光伏發(fā)電模塊之間，用于將所述光伏發(fā)電模塊產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換為所述主輔助供電裝置工作的交流電壓；其中，所述第二電源轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為AC三相交流電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氫罐連接氫燃料電池，所述氫燃料電池通過第三電源轉(zhuǎn)換器，將自身電壓轉(zhuǎn)換為單相交流電壓，以為所述備用輔助供電裝置和電解水制氫輔助系統(tǒng)進行供電；同時，所述單相交流電壓為系統(tǒng)消防、制水及照明進行供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源轉(zhuǎn)換器為DC/DC變換器；所述第二電源轉(zhuǎn)換器包括順次連接的DC/DC變換器和DC/AC變換器，將所述光伏發(fā)電模塊產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置一蓄電池；所述蓄電池的充電方式包括：

通過所述第一電源轉(zhuǎn)換器和第二電源轉(zhuǎn)換器的DC/DC變換器產(chǎn)生的直流電壓進行充電；

通過第四電源轉(zhuǎn)換器，將所述第二電源轉(zhuǎn)換器的DC/AC變換器產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓進行充電；其中，

所述第四電源轉(zhuǎn)換器為多個DC/AC變換器，以將所述三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，向所述蓄電池進行充電。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述制氫模塊電解槽的適配直流電壓為50-300V，通過所述供電控制模塊，以將所述光伏發(fā)電模塊產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換為所述制氫電解槽的適配直流電壓。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述氫燃料電池用于將氫能轉(zhuǎn)換為電能和熱能；所述氫燃料車用于將氫氣轉(zhuǎn)移至加氫站。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離網(wǎng)式光伏制氫耦合供電系統(tǒng)，其特征在于，所述第三電源轉(zhuǎn)換器包括順次連接的DC/DC變換器和DC/AC變換器；其中，所述DC/DC變換器連接所述氫燃料電池，所述DC/AC變換器將氫燃料電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為單相交流電壓。