[发明专利]一种氢燃料电池发电系统及其发电方法

说明书

本发明提供一种氢燃料电池发电系统及其发电方法，氢燃料电池发电系统包括氢燃料电池电堆、升压器、逆变器、第一控制器及氢气传输组件，氢燃料电池电堆用于生成电能，升压器用于提升氢燃料电池电堆的输出电压，逆变器用于将升压器输出的直流电转换成交流电，并输出至电网，逆变器还用于实时监测电网的频率和电压并将相关信息发送给第一控制器，第一控制器用于控制逆变器输出与电网相同频率和相同电压的交流电，本申请通过逆变器实时监测电网的频率和电压，并进行相应的反馈，使得燃料电池发电系统与电网高度匹配，避免了因氢燃料电池发电系统与电网不匹配而导致的异常停机问题，进而提高了氢燃料电池发电系统的使用寿命。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别涉及一种氢燃料电池发电系统及其发电方法。

背景技术

燃料电池发电系统发出的电需要输出至电网，然后通过电网给用电器供电，但是现有燃料电池发电系统输出至电网的电的频率与电压与电网的频率与电压可能不同，导致燃料电池发电系统与电网的匹配度较低，从而导致系统经常异常停机，系统经常异常停机还会影响系统的寿命。

发明内容

基于此，本发明的主要目的是提供一种与电网匹配度高的氢燃料电池发电系统及其发电方法。

为实现上述目的，本发明提供一种氢燃料电池发电系统，包括：

氢燃料电池电堆，所述氢燃料电池电堆内的氢气与空气发生电化学反应，从而生成电能；

升压器，与所述氢燃料电池电堆连接，所述升压器用于提升所述氢燃料电池电堆的输出电压；

逆变器，所述逆变器的一端与所述升压器连接，所述逆变器的另一端用于与电网连接，所述逆变器用于将所述升压器输出的直流电转换成交流电，并将所述交流电输出至电网，所述逆变器还用于实时监测所述电网的频率和电压；

第一控制器，与所述逆变器电连接，所述第一控制器用于接收所述逆变器实时监测到的所述电网的频率和电压信息，并发送控制信号给所述逆变器，以使所述逆变器输出与所述电网相同频率和相同电压的交流电；及氢气传输组件，所述氢气传输组件的一端与所述氢燃料电池电堆连接，所述氢气传输组件的另一端用于与所述储氢罐连接，所述氢气传输组件用于将所述储氢罐内的氢气传输至所述氢燃料电池电堆内，所述第一控制器与所述氢气传输组件电连接，所述第一控制器能够控制所述氢气传输组件传输氢气的流量和压力。

优选地，所述氢气传输组件包括氢气管道和调节件，所述氢气管道的一端与所述氢燃料电池电堆连接，所述氢气管道的另一端用于与所述储氢罐连接，所述调节件设置于所述氢气管道上，所述调节件与所述第一控制器电连接，所述调节件用于控制所述氢气管道内的氢气的流量和压力。

优选地，所述氢燃料电池电堆包括氢气入口和氢气出口，所述氢气管道包括第一支管、第二支管及第三支管，所述第一支管的一端与所述储氢罐连接，所述第一支管的另一端与所述调节件连接，所述第二支管的一端与所述氢气出口连接，所述第二支管的另一端与所述调节件连接，所述第三支管的一端与所述氢气入口连接，所述第三支管的另一端与所述调节件连接，所述第二支管和所述第三支管在所述调节件和所述氢燃料电池电堆之间形成循环回路。

优选地，所述第一控制器还用于与第二控制器电连接，所述第二控制器与氢气电解池电连接，所述氢气电解池与电网电连接，所述氢气电解池与所述储氢罐连接，所述氢气电解池用于电解水以制备氢气，所述储氢罐用于储存氢气电解池制备的氢气，所述电网给所述氢气电解池供电，所述第二控制器用于控制所述氢气电解池制备氢气的速率。

优选地，所述氢燃料电池发电系统还包括空气传输组件，所述空气传输组件的一端与所述氢燃料电池电堆连接，所述空气传输组件的另一端位于外部空气中，所述空气传输组件用于将外部空气传输至所述氢燃料电池电堆内。

优选地，所述第一控制器与所述空气传输组件电连接，所述第一控制器能够控制所述空气传输组传输空气的流量。