[发明专利]一种甲醇燃料电池不间断电源系统

摘要

一种甲醇燃料电池不间断电源系统，该不间断电源系统主要包括电力UPS和后备电源系统；电力UPS包括整流器(1)、直流母线(5)、逆变器(2)，其中，整流器(1)的交流输入端连接市电，整流器(1)的直流输出端连接直流母线(5)，逆变器(2)的直流输入端连接直流母线(5)，逆变器(2)的交流输出端连接负载；后备电源系统的输出端连接至直流母线(5)。其中，后备电源系统由燃料电池装置、快速储能装置并联组成。本发明具有启动速度快、系统效率高、可靠性高、系统体积小的优点。

主权项

1.一种甲醇燃料电池不间断电源系统，该不间断电源系统主要包括电力UPS和后备电源系统；其特征在于：所述电力UPS包括整流器(1)、直流母线(5)、逆变器(2)，其中，整流器(1)的交流输入端连接市电，整流器(1)的直流输出端连接直流母线(5)，逆变器(2)的直流输入端连接直流母线(5)，逆变器(2)的交流输出端连接负载；后备电源系统的输出端连接至直流母线(5)；所述后备电源系统由燃料电池装置、快速储能装置并联组成；所述燃料电池装置包括甲醇制氢装置、氢气增压设备(9)、缓冲储氢设备(10)、燃料电池电堆(11)和DC/DC变流器(12)；甲醇制氢装置的输气口依次通过氢气增压设备(9)、缓冲储氢设备(10)，最后与燃料电池电堆(11)的气体入口相连，所述燃料电池电堆的电源输出与DC/DC变流器(12)的输入端相连，所述DC/DC变流器(12)的输出端连接直流母线(5)；其中，燃料电池电堆(11)为1个或多个并联连接电堆单元组成，DC/DC变流器(12)由1个或多个并联连接的变流器单元组成，其中1个或多个电堆单元的输出端与1个或多个变流器单元的输入端对应连接；所述甲醇制氢装置包括甲醇存储设备(6)、重整制氢机(7)、变压吸附提纯设备(8)，甲醇存储设备(6)的燃料出口与重整制氢机(7)的燃料添注口连接,重整制氢机(7)的重整气出口通过气路连接变压吸附提纯设备(8)，其中，重整制氢机(7)包括一个或多个并联连接的制氢机单元；设定重整制氢机(7)、燃料电池电堆(11)和DC/DC变流器(12)分别由n个制氢机单元、n个电堆单元和n个变流器单元并联组成，其编号依次为1，2……n，由制氢机单元k，电堆单元k和对应变流器单元k以及各单元共用的甲醇储存设备(6)、变压吸附提纯设备(8)、氢气增压设(9)和缓冲储氢设备(10)组成的回路记作回路k，单个制氢机单元最大制氢速率为B，单个电堆单元输出功率和单个变流器单元传输功率均为A，设定第m个控制周期Tm内，不间断电源系统输出端负载功率需求为Pm；令km＝INT(Pm/A)，pm＝Pm‑kmA；不间断电源系统在第m个控制周期内，调节第1至第km回路满负荷运行，调节第km+1回路以pm功率运行。