一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置制造方法及图纸

本申请公开了一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，用以解决现有的光伏制氢领域缺乏稳定可靠的电源模块的技术问题。所述装置包括：太阳能电池板、BUCK电路、滤波电感器、电解槽、储能设备以及控制器；所述Buck电路包括IGBT管，通过开关与所述太阳能电池板连接，用于降低输出纹波，提升电流等级；所述滤波电感器，一端与所述IGBT管连接，另一端连接所述电解槽；所述储能设备与所述电解槽连接，用于对所述电解槽补充供电；所述控制器分别与所述储能设备以及所述电解槽连接，用于监测所述储能设备以及所述电解槽的功率。本申请通过上述方法实现了光伏制氢电源所需的大功率、高变比的直流降压需求，保证了系统整体的稳定性，整体上可以提高光伏制氢的效率。上可以提高光伏制氢的效率。上可以提高光伏制氢的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置


[0001]本申请涉及电子电路
，尤其涉及一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置。

技术介绍

[0002]氢能源被公认是最清洁的能源之一，随着科技的进步以及环保观念的加强，氢能源的发展也取得了重大的进展。氢能源作为优质的燃料，被广泛应用到各个行业，而实现氢能源行业发展，氢能源的制取是极为重要的一环。
[0003]目前，制氢技术主要是依靠电解水，而电能的来源绝大部分都是来源于化石燃料，并不能从根本上实现环保。而采用风电、光伏的方式制氢，则被认为是较为清洁绿色的氢能制取方式。光伏制氢行业多数使用可控硅整流电源，但可控硅整流电路有功功率因数低、谐波大、效率低。因此，在光伏制氢领域尚缺乏一种稳定可靠的电源模块技术。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，用以解决现有的光伏制氢领域缺乏稳定可靠的电源模块的技术问题。
[0005]本申请实施例提供了一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，包括电解槽，所述装置包括：太阳能电池板、BUCK电路、滤波电感器、储能设备以及控制器；所述Buck电路包括IGBT管，通过开关与所述太阳能电池板连接，用于降低输出纹波，提升电流等级；所述滤波电感器L，一端与所述BUCK电路的IGBT管连接，另一端连接所述电解槽；所述储能设备与所述电解槽连接，用于对所述电解槽补充供电；所述控制器分别与所述储能设备以及所述电解槽连接，用于监测所述储能设备以及所述电解槽的功率。
[0006]在本申请的一种实现方式中，所述装置还包括：直流EMI滤波器，一端通过开关与所述太阳能电池板连接，另一端通过直流母线与所述BUCK电路连接，用于衰减EMI信号以保护设备。
[0007]在本申请的一种实现方式中，所述装置还包括直流防雷器，一端与所述太阳能电池板连接，另一端与所述直流EMI滤波器连接，用于保护电路。
[0008]在本申请的一种实现方式中，所述所述电解槽的额定输入电压为235V。
[0009]在本申请的一种实现方式中，所述装置还包括母线电容，所述母线电容通过所述滤波电感器充电。
[0010]在本申请的一种实现方式中，所述电解槽包含质子交换膜，所述质子交换膜的材质为全氟磺酸膜。
[0011]在本申请的一种实现方式中，所述BUCK电路的额定电流为850A。
[0012]本申请实施例提供的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，通过设置IGBT电路，解决了光伏制氢电源所需的大功率、可调节、高变比的直流降压需求。通过开发DC/DC电源模块，提高了转换效率，适应了直流母线电压波动特性，提高了系统整体的稳定性。通过
BUCK电路降低了输出波纹，提升了电流等级。本申请实施例提供的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，整体上可以提高光伏制氢的效率。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0014]图1为本申请实施例提供的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置示意图。
具体实施方式
[0015]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0016]本申请实施例提供了一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，用以解决现有的光伏制氢领域缺乏稳定可靠的电源模块的技术问题。
[0017]下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置示意图。如图1所示，所述装置包括：太阳能电池板、BUCK电路、滤波电感器L电解槽、储能设备以及控制器；所述Buck电路包括IGBT管，通过开关与所述太阳能电池板连接，用于降低输出纹波，提升电流等级；所述滤波电感器L，一端与所述IGBT管连接，另一端连接所述电解槽；所述储能设备与所述电解槽连接，用于对所述电解槽补充供电；所述控制器分别与所述储能设备以及所述电解槽连接，用于监测所述储能设备以及所述电解槽的功率。
[0019]所述储能设备以及控制器在图中未示出，当控制器监测到电解槽的功率过大，超过了光伏发电所供给的功率时，控制储能设备对电解槽进行补充供电，以保证制氢指标顺利完成。当控制器监测到电解槽功率低于光伏发电提供的功率时，关闭储能设备的补充供电，并提升电解槽的功率。
[0020]在本申请的一个实施例中，所述装置还包括：直流EMI滤波器(图中未示出)，一端通过开关与所述太阳能电池板连接，另一端通过直流母线与所述BUCK电路连接，用于衰减EMI信号以保护设备。
[0021]在本申请的一个实施例中，所述装置还包括直流防雷器(图中未示出)，一端与所述太阳能电池板连接，另一端与所述直流EMI滤波器连接，用于保护电路。
[0022]在本申请的一个实施例中，所述电解槽的额定输入电压为235V。
[0023]在本申请的一个实施例中，所述装置还包括母线电容C，所述母线电容通过滤波电感器L充电。
[0024]在本申请的一个实施例中，所述电解槽包含质子交换膜，所述质子交换膜的材质为全氟磺酸膜。
[0025]在本申请的一个实施例中，所述BUCK电路的额定电流为850A。
[0026]本申请实施例中，电路整体的工作原理为：太阳能电池板进行发电，将输出的直流电能输送到制氢装置。首先经过直流防雷器以及EMI滤波器，提升电流的品质之后，然后经
过BUCK电路进行直流降压。BUCK电路包含IGBT开关管，当开关导通时，电流通过IGBT开关管，滤波电感器L给母线电容C充电，同时给电解槽供电，由于电感器的特性，电感会产生一个自感电动势左正右负，来阻碍电流通过，同时电感器会储存磁能。
[0027]当IGBT开关管关断时，流过滤波电感器L的电流就会减小，由于电感器的特性，电感会产生自感电动势，阻碍电流减小，电动势方向就是右正左负，电动势经过母线电容C滤波后，再经过电解槽对其供电，然后经过续流二极管D构成回路，当电感上的电动势减小或者消失后，电路是通过母线电容C给电解槽供电。因此，当IGBT开关管频繁关断再导通后，就将电解槽两端的直流电压降低并控制在一个相对稳定的数值范围内，从而实现了DC
‑
DC直流降压。
[0028]本申请实施例提供的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，通过设置IGBT电路，解决了光伏制氢电源所需的大功率、可调节、高变比的直流降压需求。通过开发DC/DC电源模块，提高了转换效率，适应了直流母线电压波动特性，提高了系统整体的稳定性。通过BUCK电路降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，包括电解槽，其特征在于，所述装置还包括：太阳能电池板、BUCK电路、滤波电感器、储能设备以及控制器；所述BUCK电路包括IGBT管，通过开关与所述太阳能电池板连接；所述滤波电感器，一端与所述IGBT管连接，另一端连接所述电解槽；所述储能设备与所述电解槽连接，用于对所述电解槽补充供电；所述控制器分别与所述储能设备以及所述电解槽连接，用于监测所述储能设备以及所述电解槽的功率。2.根据权利要求1所述的一种应用IGBT电源模块的光伏制氢装置，其特征在于，所述装置还包括：直流EMI滤波器，一端通过开关与所述太阳能电池板连接，另一端通过直流母线与所述BUCK电路连接。3.根据权利要求2所述的一种应用I...

【专利技术属性】
技术研发人员：张真，苗乃乾，黎妍，张蕾蕾，张诗洋，
申请(专利权)人：山东氢谷新能源技术研究院，
类型：新型
国别省市：