[发明专利]一种直流耦合光伏离网制氢系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，包括：至少一个制氢槽系统、至少一个智能通信单元和至少一路功率优化组串；其中：

所述功率优化组串包括：多个光伏组件和N个组件级功率变换器；N为大于1的正整数，且N的取值满足所述功率优化组串电压的配置要求；

所述功率优化组串中，各个组件级功率变换器的输入端分别与对应的至少一个光伏组件相连；各个组件级功率变换器的输出端依次串联，串联的两端作为所述功率优化组串的输出端、与一个制氢槽系统的电解设备供电端相连；

所述制氢槽系统通过一个所述智能通信单元分别与对应所述功率优化组串中的各个组件级功率变换器相连，其中，所述智能通信单元用于在自身所连接的组件级功率变换器满足开机要求时，将所述制氢槽系统下发的状态指令下发至自身所连接的各个组件级功率变换器。

2.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述功率优化组串中的各个组件级功率变换器均为DC/DC变换器，且分别进行最大功率点跟踪MPPT控制。

3.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述制氢槽系统的电解设备供电端分别与多个功率优化组串的输出端相连。

4.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述制氢槽系统的电解设备供电端，还与至少一个光伏支路的输出端相连；

所述光伏支路包括：DC/DC变换器和光伏组串；

所述DC/DC变换器的输入端与所述光伏组串相连；

所述DC/DC变换器的输出端作为所述光伏支路的输出端；

所述DC/DC变换器的通信端还与相应制氢槽系统所连接的智能通信单元相连。

5.根据权利要求4所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述光伏支路还包括：

另外至少一个光伏组串；以及，

设置于全部光伏组串和所述DC/DC变换器的输入端之间的汇流箱；其中，所述汇流箱的各个输入端分别与对应的光伏组串相连，所述汇流箱的输出端与所述DC/DC变换器的输入端相连。

6.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述智能通信单元设置于所述制氢槽系统的外部，或者，所述智能通信单元集成于所述制氢槽系统的内部。

7.根据权利要求1-6任一所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，还包括：储氢系统和储氧系统；

所述制氢槽系统与对应功率优化组串之间的距离小于预设距离；

所述制氢槽系统生成的氢气和氧气，分别通过相应的管道输出至所述储氢系统和所述储氧系统。

8.一种直流耦合光伏离网制氢系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一所述的直流耦合光伏离网制氢系统；所述控制方法包括：

在所述直流耦合光伏离网制氢系统开机时，制氢槽系统下发自身的状态指令至自身所连接的智能通信单元；

所述智能通信单元在自身所连接的组件级功率变换器个数满足开机要求时，下发所述状态指令至自身所连接的各个组件级功率变换器；

各个组件级功率变换器在所述状态指令表征所述制氢槽系统状态正常时，分别执行起机动作。

9.根据权利要求8所述的直流耦合光伏离网制氢系统的控制方法，其特征在于，所述智能通信单元在自身所连接的组件级功率变换器个数满足开机要求时，下发所述状态指令至自身所连接的各个组件级功率变换器，包括：

所述智能通信单元，通过与自身所连接的各个组件级功率变换器分别进行通信，或者，通过自身内置的电压检测回路检测所述制氢槽系统的输出电压，确定自身所连接的组件级功率变换器个数；

所述智能通信单元判断自身所连接的组件级功率变换器个数是否满足所述开机要求；

若自身所连接的组件级功率变换器个数满足所述开机要求，则所述智能通信单元下发所述状态指令至自身所连接的各个组件级功率变换器。

10.根据权利要求8或9所述的直流耦合光伏离网制氢系统的控制方法，其特征在于，在分别执行起机动作之后，还包括：

各个组件级功率变换器分别进入MPPT工作模式；

若所述制氢槽系统根据自身的检测参数发现需要调节自身的输入电流，则所述制氢槽系统根据自身的检测参数，生成并下发电流指令；

所述智能通信单元将所述电流指令下发给自身所连接的各个组件级功率变换器；

各个组件级功率变换器退出MPPT工作模式，并根据该电流指令调节各自的输出电流，使所述制氢槽系统的输入电流满足所述电流指令的要求。