本申请涉及一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置，涉及氢能源技术的领域，其包括串联的整流模块和降压模块，所述整流模块包括多个并联的整流模组，所述降压模块包括多个并联的降压模组；所述整流模组用于接入三相电并滤波和整流，以输出第一幅值的直流电压；所述降压模组连接所述整流模组，用于调低所述直流电压的幅值，并经过滤波后输出第二幅值的直流电压；每个所述整流模组和每个所述降压模组均包括一个输入开关、一个输出开关和多个IGBT管。本申请能够提高输出电压的稳定性和可靠性。本申请能够提高输出电压的稳定性和可靠性。本申请能够提高输出电压的稳定性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置
[0001]本申请涉及氢能源技术的领域，尤其是涉及一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置。
技术介绍
[0002]随着科技水平的日益进步，氢能源被广泛应用于燃料电池行业和汽车行业等多个行业中。秉持绿色低碳的理念，越来越多的行业采用光伏发电、风力发电或水力发电的形式获得电能，进而实现电解水制氢。
[0003]现有技术中，通常用于制氢的大功率电源都采用SCR可控硅整流技术。这种电源电网侧的功率因数普遍较低，并且电网侧电流谐波含量高，谐波污染问题较为严重。当电网电压或者电压频率发生波动后，电源自动调节所需的时间也较长。
技术实现思路
[0004]为了提高输出电压的稳定性和可靠性，本申请提供了一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置。
[0005]本申请提供的一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置采用如下的技术方案：一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置，包括串联的整流模块和降压模块，所述整流模块包括多个并联的整流模组，所述降压模块包括多个并联的降压模组；所述整流模组用于接入三相电并滤波和整流，以输出第一幅值的直流电压；所述降压模组连接所述整流模组，用于调低所述直流电压的幅值，并经过滤波后输出第二幅值的直流电压；每个所述整流模组和每个所述降压模组均包括一个输入开关、一个输出开关和多个IGBT管。
[0006]通过采用上述技术方案，能够根据实际需要控制接入的降压模组数量，以获得所需的直流电压，同时，多个降压模组并联能够分流，降低每个IGBT管所承受的大电流，配合电路中的滤波功能，以达到提高输出电压的稳定性和可靠性的效果。另外，多个整流模组并联和多个降压模组并联也使得当有模组损坏时，制氢电源能够持续工作。
[0007]可选的，所述整流模组包括三组并联的整流桥臂，所述整流桥臂包括依次串联的四个IGBT管，四个IGBT管中中间两个IGBT管的公共端连接一条输入相线，该输入相线上设置有滤波电感，中间两个IGBT管并联有两个顺接的二极管，两个二极管的公共端分别与三组整流桥臂的公共端连接，且连接的线路上设置有滤波电容；所述输入开关设置于三条输入相线上，用于接通三相电；所述输出开关并联于三组整流桥臂，用于控制第一幅值的直流电压的输出状态。
[0008]可选的，所述降压模组包括三组并联的降压桥臂，所述降压桥臂连接所述整流模组的输出开关，所述降压桥臂上依次串联有两个IGBT管和两个顺接的二极管，连接二极管的IGBT管和连接IGBT管的二极管并联有第一滤波电容，IGBT管和二极管的公共端连接输出
相线，所述输出相线上设置有滤波电感，三条输出相线的公共端和三组降压桥臂上与二极管相连的公共端分别为输出端，以输出第二幅值的直流电压；所述输入开关并联于三组降压桥臂，并且位于靠近所述整流模组的位置，用于接通第一幅值的直流电压，所述输入开关与三组降压桥臂连接的线路上还设置有第二滤波电容，所述第二滤波电容并联于所述降压桥臂；所述输出开关连接两个输出端，用于控制第二幅值的直流电压的输出状态；所述输出开关与两个输出端连接的线路上还设置有第三滤波电容，所述第三滤波电容并联于所述输出开关。
[0009]可选的，还包括控制器，所述控制器用于控制所有输入开关和所有输出开关的闭合状态。
[0010]可选的，所述控制器被配置为：获取目标电压，所述目标电压为实际供电需求电压；调取电弧概率模型，确定待接入的整流模组的数量和降压模组的数量，使得根据预设的评分规则计算的可靠性评分最低，所述电弧概率模型包括不同数量的整流模组配合不同数量的降压模组时的第二幅值以及对应的电弧发生概率，所述可靠性评分取决于第二幅值与目标电压的差值比例和电弧发生概率；输出闭合信号，使得相应数量的整流模组和降压模组开始工作。
[0011]通过采用上述技术方案，能够根据目标电压控制一定数量的整流模组和降压模组工作，使得输出的第二幅值的直流电压较接近目标电压，同时电弧发生概率较低，可靠性较高。
[0012]可选的，所述可靠性评分为差值比例和所占权重的乘积与电弧发生概率和所占权重的乘积之和。
[0013]可选的，所述控制器被进一步配置为：在步骤调取电弧概率模型，确定待接入的整流模组的数量和降压模组的数量后还有如下步骤：获取每个模组的线路的生产时间和当前使用时长；调取发热概率模型，根据生产时间和当前使用时长确定每个模组当前的发热概率；根据所有模组当前的发热概率，确定待接入的整流模组和降压模组，使得待接入的整流模组和降压模组的平均发热概率最低；输出闭合信号，以控制相应的整流模组和降压模组开始工作。
[0014]通过采用上述技术方案，能够选择最优的整流模组和降压模组进行工作，使得组成的制氢电源的平均发热概率最低，以使制氢电源输出直流电压的可靠性更高。
[0015]可选的，所述控制器被进一步配置为：当需要提供两种电压时，按照供电优先级从高到低的顺序分配整流模组和降压模组；判断用于输出同一幅值直流电压的整流模组和降压模组的平均发热概率是否都低于发热概率安全值；若是，则输出闭合信号，控制相应的整流模组和降压模组开始工作。
[0016]通过采用上述技术方案，使得制氢电源能够较为稳定地提供两种电压。
[0017]可选的，所述控制器被进一步配置为：若否，则按照预设的调整规则替换整流模组和降压模组。
[0018]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请能够根据实际需要控制接入的降压模组数量，以获得所需的直流电压，同时，多个降压模组并联能够分流，降低每个IGBT管所承受的大电流，配合电路中的滤波功能，以达到提高输出电压的稳定性和可靠性的效果。另外，多个整流模组并联和多个降压模组并联也使得当有模组损坏时，制氢电源能够持续工作；2.对控制器的控制逻辑做进一步改进，使得制氢电源在提供直流电压时能够更加安全、稳定和可靠。
附图说明
[0019]图1是本申请实施例的基于IGBT技术的电解水制氢电源装置的电路示意图。
[0020]图2是本申请实施例中应用于控制器中的方法的流程示意图。
[0021]附图标记说明：1、整流模块；2、降压模块；3、整流模组；4、整流桥臂；5、降压模组；6、降压桥臂。
具体实施方式
[0022]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
‑
2及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0023]本申请实施例公开一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置。
[0024]参照图1
‑
图2，基于IGBT技术的电解水制氢电源装置包括PWM控制器、串联的整流模块1和降压模块2，整流模块1包括多个并联的整流模组3，降压模块2包括多个并联的降压模组5。每个整流模组3和每个降压模组5都包括一个输入开关和一个输出开关以及多个IGBT管，以用于调整接入三相电的整流模组3的数量和降压模组5的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT技术的电解水制氢电源装置，其特征在于：包括串联的整流模块(1)和降压模块(2)，所述整流模块(1)包括多个并联的整流模组(3)，所述降压模块(2)包括多个并联的降压模组(5)；所述整流模组(3)用于接入三相电并滤波和整流，以输出第一幅值的直流电压；所述降压模组(5)连接所述整流模组(3)，用于调低所述直流电压的幅值，并经过滤波后输出第二幅值的直流电压；每个所述整流模组(3)和每个所述降压模组(5)均包括一个输入开关、一个输出开关和多个IGBT管。2.根据权利要求1所述的基于IGBT技术的电解水制氢电源装置，其特征在于：所述整流模组(3)包括三组并联的整流桥臂(4)，所述整流桥臂(4)包括依次串联的四个IGBT管，四个IGBT管中中间两个IGBT管的公共端连接一条输入相线，该输入相线上设置有滤波电感，中间两个IGBT管并联有两个顺接的二极管，两个二极管的公共端分别与三组整流桥臂(4)的公共端连接，且连接的线路上设置有滤波电容；所述输入开关设置于三条输入相线上，用于接通三相电；所述输出开关并联于三组整流桥臂(4)，用于控制第一幅值的直流电压的输出状态。3.根据权利要求2所述的基于IGBT技术的电解水制氢电源装置，其特征在于：所述降压模组(5)包括三组并联的降压桥臂(6)，所述降压桥臂(6)连接所述整流模组(3)的输出开关，所述降压桥臂(6)上依次串联有两个IGBT管和两个顺接的二极管，连接二极管的IGBT管和连接IGBT管的二极管并联有第一滤波电容，IGBT管和二极管的公共端连接输出相线，所述输出相线上设置有滤波电感，三条输出相线的公共端和三组降压桥臂(6)上与二极管相连的公共端分别为输出端，以输出第二幅值的直流电压；所述输入开关并联于三组降压桥臂(6)，并且位于靠近所述整流模组(3)的位置，用于接通第一幅值的直流电压，所述输入开关与三组降压桥臂(6)连接的线路上还设置有第二滤波电容，所述第二滤波电容并联于所述降压桥臂(6)；所述输出开关连接两个输出端，用于控制第二幅值的直流电压的输出状态；所述输出开关与两个输出端连接的线路上还设置有第三滤波电容，所述第三滤波电容并联于所述输出开关。4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明，吴险峰，
申请(专利权)人：北京索科曼正卓智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。