制氢系统的制作方法
本申请涉及新能源,特别是涉及一种制氢系统。
背景技术:
1、随着氢能在清洁能源领域的应用拓展,电解水制氢技术对供电稳定性的需求日益迫切。当前主流的制氢系统多采用光伏和电解槽直接连接的拓扑。
2、然而,上述拓扑方式因光伏输出受光照、天气影响存在显著功率波动,导致电解槽输入电流不稳定,不仅降低制氢效率,还会加速电解槽设备老化,并且当需要提升制氢规模或增加光伏装机量时,需对系统拓扑进行大幅重构,难以实现模块化扩容,无法适配不同场景下的功率需求变化。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种制氢系统。
2、第一方面,本申请提供了一种制氢系统,包括:采用三角接法连接的三相级联h桥,所述三相级联h桥的每个桥臂由多个子模块串联;所述多个子模块中,第一子模块通过dc-dc变换器连接电解槽单元,第二子模块通过dc-dc变换器连接光伏单元或储能单元,所述第一子模块和所述第二子模块为所述多个子模块中的不同子模块。
3、在一些实施例中,第一子模块中包括电容,所述电解槽单元通过dc-dc变换器连接所述第一子模块中的电容两端,所述电解槽单元,用于在运行时为所述第一子模块中的电容放电。
4、在一些实施例中,所述第二子模块包括电容,所述光伏单元通过dc-dc变换器连接所述第二子模块中的电容两端,所述光伏单元,用于在运行时向所述第二子模块中的电容充电,并进行最大功率追踪。
5、在一些实施例中,所述第二子模块包括电容,储能单元通过dc-dc变换器连接所述第二子模块中的电容两端,所述储能单元,用于向所述第二子模块中的电容充电或者为所述第二子模块中的电容放电。
6、在一些实施例中,所述第二子模块包括:第一目标子模块和第二目标子模块;
7、所述第一目标子模块通过dc-dc变换器连接所述光伏单元;
8、所述第二目标子模块通过dc-dc变换器连接所述储能单元;
9、所述第一子模块、所述第一目标子模块和所述第二目标子模块为所述多个子模块中的不同子模块。
10、在一些实施例中,所述三相级联h桥的每个桥臂中,所述第一子模块和所述第二子模块的占比相同。
11、在一些实施例中,每个所述子模块支持正的电容基准电压、负的电容基准电压和零这三种电平的电压输出。
12、在一些实施例中,所述多个子模块为全桥子模块,所述全桥子模块中包括4个功率开关和一个电容。
13、在一些实施例中,制氢系统还包括:
14、采样模块,所述采样模块分别与各子模块的电容、三相级联h桥的桥臂、所述电解槽单元、所述光伏单元以及所述储能单元连接,用于采集所述各子模块的电容电压、桥臂电流及各功能单元的运行参数,所述各功能单元包括:光伏单元或储能单元,以及电解槽单元。
15、在一些实施例中,制氢系统还包括:
16、控制模块,所述控制模块与所述采样模块、所述各子模块的功率开关,以及所述dc-dc变换器连接,用于解析所述采样模块所采集参数,输出针对所述各子模块中功率开关的通断指令,以及输出针对所述各子模块中dc-dc变换器的调节指令。
17、上述制氢系统,包括采用三角接法连接的三相级联h桥,三相级联h桥的每个桥臂由多个子模块串联;多个子模块中,第一子模块通过dc-dc变换器连接电解槽单元,第二子模块通过dc-dc变换器连接功能单元,功能单元包括光伏单元或储能单元,第一子模块和第二子模块为多个子模块中的不同子模块。通过该方案,在制氢系统中,第一子模块连接电解槽单元、第二子模块连接光伏单元或储能单元,实现了电解槽制氢负载与功能单元的独立接入与控制,为二者协同运行构建了结构基础,并且这种模块化方式可以便于后续扩容,可以适配不同场景下的功率需求变化。
1.一种制氢系统,其特征在于,包括采用三角接法连接的三相级联h桥,所述三相级联h桥的每个桥臂由多个子模块串联;所述多个子模块中,第一子模块通过dc-dc变换器连接电解槽单元,第二子模块通过dc-dc变换器连接光伏单元或储能单元,所述第一子模块和所述第二子模块为所述多个子模块中的不同子模块。
2.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,第一子模块中包括电容,所述电解槽单元通过dc-dc变换器连接所述第一子模块中的电容两端,所述电解槽单元,用于在运行时为所述第一子模块中的电容放电。
3.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,所述第二子模块包括电容,所述光伏单元通过dc-dc变换器连接所述第二子模块中的电容两端,所述光伏单元,用于在运行时向所述第二子模块中的电容充电,并进行最大功率追踪。
4.根据权利要求1所述的制氢系统,其特征在于,所述第二子模块包括电容,储能单元通过dc-dc变换器连接所述第二子模块中的电容两端,所述储能单元,用于向所述第二子模块中的电容充电或者为所述第二子模块中的电容放电。
5.根据权利要求1至4任一项所述的制氢系统,其特征在于,所述第二子模块包括:第一目标子模块和第二目标子模块;
6.根据权利要求1至4任一项所述的制氢系统,其特征在于,所述三相级联h桥的每个桥臂中,所述第一子模块和所述第二子模块的占比相同。
7.根据权利要求1至4任一项所述的制氢系统,其特征在于,每个所述子模块支持正的电容基准电压、负的电容基准电压和零这三种电平的电压输出。
8.根据权利要求1至4任一项所述的制氢系统,其特征在于,所述多个子模块为全桥子模块,所述全桥子模块中包括4个功率开关和一个电容。
9.根据权利要求1至4任一项所述的制氢系统,其特征在于,还包括:
10.根据权利要求9所述的制氢系统,其特征在于,还包括:
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