[发明专利]一种应用燃料电池的直流微网系统及控制方法

权利要求书

1.一种应用燃料电池的直流微网系统，包括电网，其特征在于，应用燃料电池的直流微网系统还包括第一直流母线和第二直流母线，连接在第一直流母线和第二直流母线之间的储能模块，与第二直流母线连接分布式能源发电模块，所述第一直流母线连接负载模块，所述第一直流母线与电网连接；所述储能模块包括储能电池组，与储能电池组并联的燃料电池发电组。

2.根据权利要求1所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述燃料电池发电组包括燃料电池，以及与燃料电池连接的电解水制氢装置；所述储能电池组包括多个蓄电池。

3.根据权利要求1所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述负载模块包括与第一直流母线连接的至少一个直流负载，以及与第一直流母线连接的至少一个交流负载。

4.根据权利要求3所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述直流负载通过第一DC/DC变换器与第一直流母线连接，所述交流负载通过第一DC/AC变换器和第一直流母线连接。

5.根据权利要求1所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述储能模块与第一直流母线之间、储能模块与第二直流母线之间均通过第二DC/DC变换器连接，所述第一直流母线和电网之间通过AC/DC变换器连接。

6.根据权利要求1所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述分布式能源发电模块包括光伏发电单元、风力发电单元。

7.根据权利要求6所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述光伏发电单元通过第三DC/DC变换器和第二直流母线连接，所述风力发电单元通过第二DC/AC变换器和第二直流母线连接。

8.一种控制方法，其特征在于，应用权利要求1-7任一所述的应用燃料电池的直流微网系统，所述储能模块放电至第一直流母线供负载模块使用，并根据负载的功率需求调整储能装置的运行模式，所述分布式能源发电模块发电并经由第二直流母线向储能模块充电，当储能模块的储能电池组充电完成时，则将多余的电量输入到燃料电池发电组的电解水制氢装置中制取氢气并存储。

9.根据权利要求8所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述储能装置的运行模式包括充电模式、放电模式、充放电模式。

10.根据权利要求9所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述调整储能装置的运行模式包括以下步骤：

步骤1，当负载模块的负载功率小于10%时，则调整储能模块运行于充电模式，分布式能源发电模块发出的电量优先给储能电池组充电，当储能电池组充电完成时，则将多余的电量输入到燃料电池发电组的电解水制氢装置中制取氢气并存储；

步骤2，当分布式能源发电模块的输入功率小于额定功率的10%时，则调整储能模块运行于放电模式，负载模块由储能电池组供电，当储能电池组电量不足时则由燃料电池发电组供电；

步骤3，当负载模块的功率大于额定值的10%，且分布式能源发电模块的输入功率大于额定功率的10%时，则调整储能模块运行于充放电模式，根据负载模块的功率需求开启一定数量的蓄电池供电，当负载模块的功率需求超出储能电池组的极限时则使用燃料电池发电组进行供电，或燃料电池发电组和电网协同供电。

11.根据权利要求10所述的应用燃料电池的直流微网系统，其特征在于，所述步骤2中，若储能电池组和燃料电池发电组电量不足时，则由电网供电。