[实用新型]一种用于电解水制氢的电解电源电路

说明书

本实用新型公开了一种用于电解水制氢的电解电源电路，包括：移相降压装置，输入端连接供电交流母线，经过降压后输出至后端整流装置；移相降压装置包括多个输出线路；和整流变换装置，在移相降压装置每个输出线路上均设置有一个整流变换装置；各整流变换装置并联后向电解制氢设备供电。本实用新型能够为电解制氢设备提供稳定的电能，避免了电源对供电交流侧的影响，且提高了系统的灵活性和适应性。

技术领域

本实用新型属于电解水制氢技术领域，尤其涉及一种用于电解水制氢的电解电源电路。

背景技术

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。全球主要发达国家高度重视氢能产业发展，氢能已成为加快能源转型升级、保证能源安全、培育经济新增长点的重要战略选择。电解水制绿氢是公认的未来制氢主流方式，电解电源是电解水制氢系统的重要设备。

目前，电解电源输入侧一般接入交流电网或者可再生能源并网侧，电解电源内部包含降压、整流、变流三个环节。整流环节会在在交流母线侧引起谐波，影响电网电能质量；而电解电源的输出电压或者电流的纹波对电解槽的性能有非常大的影响，纹波会造成电解槽隔膜应力增大、老化加速、寿命减少、电解效率降低；另外，大功率的电解系统对电解电源的体积、易检修、易操作、经济性等提出了更高的要求。因此电解电源的性能会同时影响交流母线的电能质量，及制氢系统的性能。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种用于电解水制氢的电解电源电路，能够为电解制氢设备提供稳定的电能，避免了电源对供电交流侧的影响，且提高了系统的灵活性和适应性。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种用于电解水制氢的电解电源电路，包括：

移相降压装置，输入端连接供电交流母线，经过降压后输出至后端整流装置；移相降压装置包括多个输出线路；

和整流变换装置，在移相降压装置每个输出线路上均设置有一个整流变换装置；各整流变换装置并联后向电解制氢设备供电。

进一步的是，所述移相降压装置采用移相变压器。

进一步的是，所述移相变压器，原边通过断路器接入供电交流母线，在副边采用m个相位相差π/3m的三相绕组以并列方式连接构成6m脉波电路进行输出构成多个并列输出线路。

进一步的是，所述整流变换装置包括二极管整流桥和变流装置，二极管整流桥对移相变压器输出的电能经过整流后输出至后端的变流装置，变流装置接收二极管整流桥输出的电能经过变换后向电解制氢设备供电。

进一步的是，所述二极管整流桥采用二极管组成的三相桥式不可控整流电路，输入端通过三个交流断路器S1、S2和S3与移相降压装置输出的三相线连接。

进一步的是，所述变流装置采用Buck电路，由IGBT构成开关管Q1，IBGT反并联二极管Q2或者独立二极管D2构成续流二极管，电感L构成平波电抗器。

进一步的是，所述供电交流母线采用交流电网或者可再生能源并网侧的交流母线。

采用本技术方案的有益效果：

本实用新型通过采用移相变压器，能够消除整流环节注入到交流母线的谐波。再通过整流变换装置中二极管整流桥和变流装置的配合能够有效避免传统电解电源的输出电压或者电流的纹波对电解槽的性能有非常大的影响。

本实用新型中整流变换装置为集成组件，该组件通过交流断路器可与电网侧断开，在安装上可与移相变压器分开，增大了系统的灵活性；电解电源的所有直流环节全部在该组件内，整流和buck可以紧凑配置，减小了直流环节的寄生电感，提高了该模块的性能。根据电解槽的功率需求，可以灵活改变接在每一个移相变压器输出端的模块数量，提供了整个电解电源系统的灵活性和适应性。

附图说明