基于高变比变压器的电解制氢整流电源及控制方法技术

本发明专利技术公开了基于高变比变压器的电解制氢整流电源的控制方法，采集交流母线电压ua、ub、uc，采集6脉波晶闸管整流器输出电压u

【技术实现步骤摘要】
基于高变比变压器的电解制氢整流电源及控制方法


[0001]本专利技术涉及利用水电解制氢
，具体是基于高变比变压器的电解制氢整流电源及控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球环境污染、能源危机以及全球变暖等问题不断加剧，可再生能源的应用和发展得到了越来越广泛的关注，氢能作为零碳绿色可再生能源，具有能量密度大、转化效率高等优点，可实现开发到利用全过程零排放、零污染。氢气的制备是氢能产业链中的重要一环。现有制氢技术主要包括化石燃料及化工副产制氢、生物质制氢及电解水制氢等。其中，电解水制氢具有近零排放和制氢纯度高等优势，并且还可以和光伏、风力可再生能源发电结合起来，有效地消纳风电、光伏等不稳定电力，缓解其波动性对电网的冲击，具有重要的经济及社会效益。
[0003]整流电源作为电解水制氢的核心装置，其性能直接影响了制氢的效率和成本。整流电源输出直流电用于电解水制氢，需要满足低压大电流输出、高降压能力、高可靠性及低电流纹波等特点。现有学者研究表明，整流电源输出纹波越小，电解堆栈制氢效率越高。现有方案中，为了工业化大规模制氢，电解堆栈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于高变比变压器的电解制氢整流电源的控制方法，其特征在于，包括如下过程：采集交流母线电压ua、ub、uc，采集6脉波晶闸管整流器输出电压u
dc1
、单相H桥逆变器输出电压u
inv
；利用锁相电路得到a相电压ua的参考相位；DSP控制模块根据6脉波晶闸管整流器输出电压、单相H桥逆变器输出电压的值进行控制计算，根据参考值与a相电压ua的参考相位确定6脉波晶闸管整流器控制信号，通过控制信号调节6脉波晶闸管整流器输出电压；通过纹波检测算法计算出6脉波晶闸管整流器输出电压纹波分量，所述的输出电压纹波分量即为单相H桥逆变器目标电压，根据所述目标电压确定单相H桥逆变器的控制信号，通过控制信号调节单相H桥逆变器的输出电压达到目标值；当单相H桥逆变器输出电压大小为6脉波晶闸管整流器输出电压纹波分量的n倍，n为串联高变比降压变压器变比，通过串联高变比降压变压器后得到幅值和纹波电压分量相等，方向相反的补偿电压ucom实现纹波补偿，使负载两端电压为恒定直流。2.根据权利要求1所述的基于高变比变压器的电解制氢整流电源的控制方法，其特征在于，所述的通过控制信号调节6脉波晶闸管整流器输出电压，包括如下过程:6脉波晶闸管整流器采用PI控制策略，将采集得到的6脉波晶闸管整流器输出电压u
dc1
经低通滤波器后与给定的参考电流u
dc1*
比较，得到输出的电流误差，所述的输出的电流误差经PI控制器调节后传递给反余弦变换器，得到触发角度α，通过锁相环模块根据电网电压ua、ub、uc得到电网电源相位信息θ，根据触发角α的大小调节晶闸管的触发时刻，改变输出电压。3.根据权利要求1所述的基于高变比变压器的电解制氢整流电源的控制方法，其特征在于，所述的通过纹波检测算法计算出6脉波晶闸管整流器输出电压纹波分量，包括如下过程：令函数Ψ(t)...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺明智，陈茂林，孟鑫，蒋璐岭，郭慧珠，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：