[实用新型]一种风电制氢储能的氢燃料复合电池

权利要求书

1.一种风电制氢储能的氢燃料复合电池，其特征在于，所述氢燃料复合电池包括：风力发电机、功率分配器、电解制氢系统、压缩储氢系统、燃料电池发电系统、AC/DC整流器、DC/AC逆变器、变压器、升压器、负荷系统以及协调控制单元；其中，所述风力发电机、功率分配器、电解制氢系统、压缩储氢系统、燃料电池发电系统、AC/DC整流器、DC/AC逆变器和负荷系统分别连接至协调控制单元；所述风力发电机连接至功率分配器；所述功率分配器分别连接至变压器和AC/DC整流器；所述变压器经升压器连接至外电网；所述AC/DC整流器连接至电解制氢系统；所述电解制氢系统连接至压缩储氢系统；所述压缩储氢系统连接至燃料电池发电系统；所述燃料电池发电系统连接至DC/AC逆变器，依次经变压器和升压器连接至外电网；所述DC/AC逆变器还连接至负荷系统。

2.如权利要求1所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述氢燃料复合电池处于通信网络中，通过通信网络与中央协调控制系统进行数据交换和逻辑判断。

3.如权利要求1所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述电解制氢系统包括：变压器、整流柜、电解槽、气液处理器和气体纯化系统；其中，来自风力发电机的高压电经变压器和整流柜形成供电解槽电解的直流电；所述整流柜连接至协调控制系统，调节运行功率；直流电在电解槽中通过电解液在阴极和阳极之间流通，并发生电水解的化学反应，阳极产生氧气，阴极产生氢气；氢气和碱液混合物以及氧气和碱液混合物通过电解槽的出口分别进入各自的气液处理器中，气体与液体分开后，碱液经过滤后回流至电解槽，氢气和氧气分别经分离洗涤后气体纯化系统中储存。

4.如权利要求1所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述压缩储氢系统包括：氢气缓冲罐、储气压缩机和多个储氢罐；其中，来自电解制氢系统的气体纯化系统的氢气，经氢气缓冲罐稳压降温保持稳定后，送至储气压缩机；所述储气压缩机将氢气高压压缩后送至储氢罐中以高压方式储存；所述储气压缩机连接至协调控制单元，协调控制单元控制储气压缩机的工作状态；储氢罐连接至协调控制单元，协调控制单元控制储氢罐充气过程以及向燃料电池发电系统的供气过程。

5.如权利要求1所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述燃料电池发电系统包括：燃料电池辅助系统、燃料电池散热系统和燃料电池主机系统；其中，来自压缩储氢系统的储氢罐的高压氢气输入至燃料电池辅助系统，经处理后，输送至燃料电池主机系统，产生直流电输出；在燃料电池主机系统未充分燃烧的氢气返回至燃料电池辅助系统，由燃料电池辅助系统排出氢气尾气和空气尾气；燃料电池散热系统将散热水通过燃料电池辅助系统输送至燃料电池主机系统，散热水带走燃料电池主机系统的热量后通过燃料电池辅助系统返回至燃料电池散热系统。

6.如权利要求3所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述电解制氢系统还包括水碱补给系统，为水电解制氢的配套附属设备；以及还包括闭式循环水设备，为水电解制氢系统的常用配套设备。

7.如权利要求1所述的氢燃料复合电池，其特征在于，所述氢燃料复合电池包括四种工作模式：风电制储氢发电模式、全系统运行模式、风电制氢燃料发电模式和燃料电池独立运行模式；协调控制单元感知并判断风力大小，并按照外电网的额定功率设置比例阈值，发送至功率分配器。