燃料電池混合發電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃料電池混合發電裝置，構成包括帶有檢測反饋電路的水力發電機(1)，水力發電機(1)經AC/DC轉換器(2)與混合動力控制單元(5)單向連接，混合動力控制單元(5)經兩個DC/DC轉換器(4、6)分別雙向連接有鋰電池組(3)和燃料電池組(7)，混合動力控制單元(5)還經DC/AC轉換器(8)單向連接有負載(9)。本實用新型不僅為一些離網區域提供穩定能源，實現多能源的綜合利用與整合分配，儲存多余能源，保證清潔無污染。
【專利說明】燃料電池混合發電裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種混合能量控制裝置，特別是一種燃料電池混合發電裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，在全國各地的某些區域存在著各種各樣的原因導致電網沒能覆蓋，同時在 一些電網覆蓋的區域，因為其他原因導致經常斷電，但是目前市場上有的發電裝置大多是 單一的，而且輸出的電能不是十分穩定的，同時會消耗大量能源。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的在于，提供一種燃料電池混合發電裝置。本實用新型不僅為一 些離網區域提供穩定能源，實現多能源的綜合利用與整合分配，儲存多余能源，保證清潔無 污染。
[0004] 本實用新型的技術方案：燃料電池混合發電裝置，其特征在于：包括帶有檢測反 饋電路的水力發電機，水力發電機經AC/DC轉換器與混合動力控制單元單向連接，混合動 力控制單元經兩個DC/DC轉換器分別雙向連接有鋰電池組和燃料電池組，混合動力控制單 元還經DC/AC轉換器單向連接有負載。
[0005] 前述的燃料電池混合發電裝置中，所述的鋰電池組和燃料電池組分別連接有用于 檢測電量及電壓的S0C檢測反饋電路。
[0006] 前述的燃料電池混合發電裝置中，所述的水力發電機上的檢測反饋電路是用于檢 測水力發電機輸出電壓及輸出功率的檢測反饋電路。
[0007] 與現有技術相比，本實用新型通過混合動力控制單元將水力發電機產生的電能存 儲在鋰電池組和燃料電池組內進行使用，不僅為一些離網區域提供穩定能源，實現多能源 的綜合利用與整合分配，還能儲存多余能源，保證清潔無污染，還可以在特殊情況下還能持 續輸出。本實用新型采用多種能源存儲，提高發電裝置的總效率。還通過各檢測反饋電路 穩定輸出電能。本實用新型的連接電路簡潔，可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0009] 圖2是混合動力控制單元的電路圖；
[0010] 圖3是本實用新型的流程圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型 限制的依據。
[0012] 實施例。燃料電池混合發電裝置，構成如圖1所示，包括帶有檢測反饋電路的水力 發電機1，水力發電機1通過AC/DC轉換器2將交流電轉換成低壓直流電，并與混合動力控 制單元5(Hybrid Control Unit,即HCU)單向連接，混合動力控制單元5經兩個DC/DC轉換 器4、6分別雙向連接有鋰電池組3和燃料電池組7,混合動力控制單元5還經DC/AC轉換器 8單向連接有負載9,為負載9提供混合能源。
[0013] 較優的是，所述的鋰電池組3和燃料電池組7分別連接有用于檢測電量及電壓的 S0C檢測反饋電路。鋰電池組3的SOC檢測反饋電路能實時檢測并反饋鋰電池組的當前電 量以及電壓，當電量不斷減少時，輸出電壓也隨之減少，而通過反饋電路來調整DC/DC轉換 器4的升降幅度，使鋰電池組3的輸入電壓盡可能穩定。燃料電池組7的soc檢測反饋電 路能實時檢測當前燃料電池的輸出電壓以及輸出功率，當反應溫度、氧氣濃度、氫氣濃度等 因素改變時，易導致輸出電壓不穩定，通過反饋電路來調整DC/DC轉換器6的升降幅度，使 燃料電池7的輸入電壓盡可能穩定。
[0014] 所述的水力發電機1上的檢測反饋電路是用于檢測水力發電機1輸出電壓及輸出 功率的檢測反饋電路，該檢測反饋電路能檢測水利發電機1輸出電壓以及輸出功率，當水 壓不穩定，或者其他意外情況發生，導致輸出電壓不穩定時，通過反饋電路來調整AC/DC轉 換器2的升降幅度，使水力發電機1的輸入電壓盡可能穩定。
[0015] 所述的混合能源控制單元5,可以是如圖2所示的電路結構，測量水利發電機1的 輸出功率，當水壓、水流速度不夠時，總輸出功率下降，混合能源控制單元5能調節燃料電 池組7和鋰電池組3是否放電，使總功率能滿足負載9的需求。
[0016] 當水利發電機1的輸出功率大于負載9的需求時，通過兩種方式將能源儲存起來： 第一種儲能方式：鋰電池組3通過自帶的soc測量反饋電路，該soc檢測反饋電路能實時檢 測并反饋鋰電池組的當前電量以及電壓，檢測到其沒有過充的信號時，對鋰電池組3充電， 充滿后斷開；第二種儲能方式：電解燃料電池中的水，生成氫氣和氧氣，分別儲存在兩個儲 氣罐中。
[0017] 本實用新型的工作流程圖如圖3所示，其中由檢測反饋電路將燃料電池組狀態參 數、鋰電池組狀態參數、水力發電輸出功率P1、負載所需功率P2都檢測反饋到HCU，然后實 時檢測燃料電池組的溫度，如果溫度過高，則可通過冷卻系統進行降溫；同時比較水力發電 輸出功率P1和負載所需功率P2的大小，如果P1>P2,再判斷鋰電池當前的電量是否過低，如 果電量過低，則給鋰電池組充電的同時電解水，生成的氫氣和氧氣用儲氣罐儲存起來，如果 電量足夠高則只電解水生成的氫氣和氧氣并儲存；如果P2>P1，同時鋰電池電壓過低，則就 燃料池組放電，如果鋰電池組的電量較高則燃料電池和鋰電池共同放電。
【權利要求】
1. 燃料電池混合發電裝置，其特征在于：包括帶有檢測反饋電路的水力發電機（1)，水 力發電機⑴經AC/DC轉換器⑵與混合動力控制單元（5)單向連接，混合動力控制單元 (5)經兩個DC/DC轉換器（4、6)分別雙向連接有鋰電池組（3)和燃料電池組（7)，混合動力 控制單元（5)還經DC/AC轉換器（8)單向連接有負載（9)。
2. 根據權利要求1所述的燃料電池混合發電裝置，其特征在于：所述的鋰電池組（3) 和燃料電池組（7)分別連接有用于檢測電量及電壓的SOC檢測反饋電路。
3. 根據權利要求2所述的燃料電池混合發電裝置，其特征在于：所述的水力發電機（1) 上的檢測反饋電路是用于檢測水力發電機（1)輸出電壓及輸出功率的檢測反饋電路。
【文檔編號】H01M8/04GK203883077SQ201420298028
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】王磊, 申允德, 玄東吉, 錢金貴, 王林, 張 誠, 周欣, 張躍杰 申請人:溫州大學