[发明专利]一种新能源制氢系统

说明书

本发明提供的新能源制氢系统，通过所述功率变换器将所述新能源电源提供的电能转化为直流电能，并以最大功率输出至所述直流母线；并通过所述能量控制器根据所述电解设备的供电参数检测值，控制所述变流器工作，使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值。即本申请利用电网为新能源电源提供补充或者消纳，使电解设备的供电功率稳定，避免了因输入功率不平稳导致设备反复启停所带来的设备利用率低和影响设备寿命的问题，同时也避免了电能过剩时电解槽无法消耗而带来的电能浪费。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种新能源制氢系统。

背景技术

随着能源发展向着绿色、清洁的方向发展，氢气由于其利用产物是水，可以真正做到零排放、无污染，被看作是最具应用前景的清洁能源之一，在燃料电池、储能、新能源汽车等行业得到越来越广泛的应用。水电解制氢具有纯度高，效率高、排碳量少等优点，在众多制氢方式中脱颖而出。

图1所示为典型的光伏制氢系统；光伏组件产生的直流电，通过DC/DC变换器，输出给H₂O电解槽，由电解槽将水中的氢置换出来，并分别进行H₂收集和O₂收集。由于光伏发电属于间歇性能源，其输出功率P随着外部环境是变化的，典型的光伏功率曲线如图2所示。然而，电解槽的输入功率如果较弱，会导致其电解速率降低甚至停机；而如果光伏功率过剩，电解槽无法消耗又会产生浪费。而且反复变化的输入功率将导致电解槽反复启停，每次启动时间需要半小时左右，降低设备利用率，同时也会影响其寿命。

发明内容

本发明提供一种新能源制氢系统，以解决现有技术中电解槽输入功率不平稳的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种新能源制氢系统，包括：新能源电源、功率变换器、变流器、能量控制器以及电解设备；其中：

所述新能源电源通过所述功率变换器连接至直流母线；

所述变流器连接于所述直流母线与电网之间；

所述电解设备的供电端与所述直流母线相连；

所述功率变换器用于将所述新能源电源提供的电能转化为直流电能，并以最大功率输出至所述直流母线；

所述能量控制器用于根据所述电解设备的供电参数检测值，控制所述变流器工作，使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值。

优选的，所述能量控制器用于根据所述电解设备的供电参数检测值，控制所述变流器工作，使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值时，具体用于：

在所述供电参数检测值表征所述功率变换器的输出功率大于所述电解设备的功率需求给定值时，控制所述变流器将所述直流母线上多余的电能逆变输出至电网，使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值；以及，

在所述供电参数检测值表征所述功率变换器的输出功率小于所述电解设备的功率需求给定值时，控制所述变流器接收电网的电能向所述直流母线上补充欠缺的电能，使所述电解设备接收到的功率等于自身的功率需求给定值。

优选的，所述供电参数检测值为：所述功率变换器的输出参数，或者，所述电解设备的供电输入参数。

优选的，所述供电参数检测值为所述功率变换器的输出参数时，所述供电参数检测值的来源为：所述功率变换器的通信传输，或者，采集设备的采集输出。

优选的，所述供电参数检测值为所述电解设备的供电输入参数时，所述供电参数检测值的来源为：采集设备的采集输出。

优选的，所述功率变换器的输出参数或者所述电解设备的供电输入参数，与所述能量控制器的闭环控制参数同时为电压、电流或者功率中的任意一种。