[發(fā)明專(zhuān)利]一種制氫控制系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211585420.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115912954A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付強(qiáng);于紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京奇穩(wěn)新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/219
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/219;C25B15/02;C25B1/02;C25B9/65;H02M7/483;H02J3/30;H02J3/48;H02J3/50;H02M1/00
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 李禮

1.一種制氫控制系統(tǒng)，用于控制制氫裝置進(jìn)行制氫，其特征在于，包括：主控制器、變流單元、DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元和制氫電源控制器；

所述變流單元的交流端與交流電網(wǎng)電連接，所述變流單元的直流端與通過(guò)公共直流母線與所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端電連接；

所述主控制器與所述變流單元的控制端電連接；所述主控制器用于獲取所述交流電網(wǎng)的交流信號(hào)，并根據(jù)所述交流電網(wǎng)的交流信號(hào)向所述變流單元提供變流控制信號(hào)；

所述變流單元用于根據(jù)所述變流控制信號(hào)，將所述交流電網(wǎng)的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)；

所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端與所述制氫裝置的電源端電連接；

所述制氫電源控制器與所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的控制端電連接；所述制氫電源控制器用于控制所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有恒定電壓的供電電源，以控制所述制氫裝置啟動(dòng)；

所述制氫電源控制器還用于在所述制氫裝置啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)獲取所述制氫裝置的溫度，且在所述制氫裝置的溫度大于或等于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，控制所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有恒定電流的供電電源，以控制所述制氫裝置進(jìn)行制氫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫控制系統(tǒng)，其特征在于，

所述制氫電源控制器具體用于：

獲取所述制氫裝置的預(yù)設(shè)啟動(dòng)電壓、預(yù)設(shè)參考電流，以及實(shí)時(shí)獲取所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電壓和所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電流；

在所述制氫裝置啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)啟動(dòng)電壓、所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電壓和所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電流，基于電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的第一PI控制算法，確定向所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元提供的啟動(dòng)控制信號(hào)；

在所述制氫裝置啟動(dòng)后，實(shí)時(shí)獲取所述制氫裝置的為當(dāng)前溫度；

在所述制氫裝置的當(dāng)前溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)參考電流、所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電壓和所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電流，基于第二PI控制算法，確定向所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元提供的運(yùn)行控制信號(hào)；

所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元具體用于：

根據(jù)所述啟動(dòng)控制信號(hào)，將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有恒定電壓的供電電源，并提供至所述制氫裝置；

根據(jù)所述運(yùn)行控制信號(hào)，將所述直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有恒定電流的供電電源，并提供至所述制氫裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一PI控制算法的計(jì)算公式包括電壓外環(huán)計(jì)算公式和電流內(nèi)環(huán)計(jì)算公式；

所述電壓外環(huán)計(jì)算公式為：

其中，為電壓外環(huán)輸出信號(hào)，U_set為所述預(yù)設(shè)啟動(dòng)電壓，U_out為所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電壓，k_P1和k_I1分別為所述第一PI控制算法的電壓外環(huán)比例常數(shù)和積分常數(shù)；

所述電流內(nèi)環(huán)計(jì)算公式為：

其中，u1為所述啟動(dòng)控制信號(hào)，I_out為所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電流，k_P2和k_I2分別為所述第一PI控制算法的電流內(nèi)環(huán)比例常數(shù)和積分常數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二PI控制算法的計(jì)算公式為：

u2＝k_P3(I_ref-I_out)+k_I3∫(I_ref-I_out

其中，u2為所述運(yùn)行控制信號(hào)，I_ref為所述預(yù)設(shè)參考電流，I_out為所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的當(dāng)前輸出電流，k_P3和k_I3分別為所述第二PI控制算法的比例常數(shù)和積分常數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制氫控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)參考電流基于所述制氫裝置的額定功率和額定電壓、所述制氫裝置中電解槽的電流和電壓、以及所述DC/DC電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端的有功功率進(jìn)行確定。