用于控制微电网中设备的装置和方法制造方法及图纸

一种微电网，包括：多个设备，所述多个设备包括：至少一个主设备，和至少一个辅助设备，所述多个设备被配置为形成至少部分连接的网状网络，用于设备之间的信息的无线通信，其中所述至少一个辅助设备中的至少一者根据通信信息进行控制，该通信信息与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制微电网中设备的装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种用于促进微电网中的多个设备的通信和控制的改进的装置和方法，例如但不限于控制联接到至少一个干燥器和
/
或水箱的至少一个电解槽
。

技术介绍

[0002]现有的微电网，采用至少一个电源，例如光伏电池板
、
电池组形式的储能器等，以及负载，例如家用电器或设备
。
由于长期季节性储存能力的提高，包含氢的微电网变得越来越普遍
。
这种微电网包括电解槽
、
储氢装置和燃料电池
。
通常还使用诸如压缩机和干燥器之类的辅助设备以更有效地存储氢，使之适于作为能量存储的手段或用于工业用途
。
[0003]氢被视为能源脱碳的关键因素，尤其是随着绿氢的出现，其使用可再生能源在电解槽中产生
。
氢可用于长期储能
、
工业过程，甚至用于加热或改装内燃机，补充和支持电动化
。
[0004]设备之间采用有线连接是很常见的
。
但这可能更适合使用于安全的场所，而在自然界或户外，这会使电线容易受到干扰，例如被老鼠啃噬
。
[0005]并非所有微电网都位于同一处所
。
需要更容易安装
、
更便宜
、
更容易维护
、
对啮齿动物（和其他环境）干扰有抗性
、
能够实现远距离或分布式布置的微电网
。
例如，这样的微电网可以服务于一个村庄或城镇，而不仅是一处房产
。
[0006]目前，需要诸如网关或可编程逻辑控制器（
PLC
）之类的设备来控制这种电网
。
在功能上，需要一种无线替代品，它不仅更容易安装，而且更便宜，对生态和环境影响更小
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个方面的目的是提供一种改进的装置和方法，用于促进微电网中多个设备的通信和控制，例如（但不限于）基于至少一个（一个或多个）电解槽的操作状态来控制与之联接的至少一个（一个或多个）干燥器
。
[0008]根据本专利技术的一方面，提供一种微电网，其包括：多个设备，该多个设备包括：至少一个主设备和至少一个辅助设备，主设备是核心设备（
leading device
），辅助设备是周边设备（
following device
）
。
该多个设备被配置为形成至少部分连接的网状网络，用于设备之间的信息的无线通信
。
至少一个辅助设备中的至少一者根据通信信息进行控制，该通信信息与至少一个主设备中的至少一者的操作相关
。
优选地，每个设备包括用于无线地发送和接收数据
/
信息的装置，例如已知的无线收发器
。
[0009]因此，微电网能够在不需要外部硬件或软件控制器
、
网关或
PLC
的情况下控制辅助设备
。
这提供了更灵活和高效的微电网安装方式
。
本专利技术的微电网还实现了设备之间的通信，特别是与主设备的操作相关的信息与辅助设备的通信，使得辅助设备可以根据主设备的操作（运行）进行操作
。
这提供了对辅助设备的更有效的控制
。
例如，辅助设备可以仅在主设备被激活时被激活，从而防止辅助设备的不必要的激活
。
类似地，可以根据主设备的操作（运行）来调整辅助设备的功率，使得辅助设备所使用的功率不超过基于主设备的运行所需
要的功率
。
[0010]优选地，主设备是电化学设备，更优选地是电解槽，还更优选地是
AEM
（
Anion Exchange Membrane
）电解槽，进一步更优选地是具有干式阴极的
AEM
电解槽
。
[0011]优选地，至少一个辅助设备是用于主设备的电厂辅助设备，优选地，一个辅助设备向多个主设备提供电厂辅助设备
。
术语“电厂辅助设备”或“电厂辅助设施”用于指支持主设备运行的那些设备，例如通过将物质供应到主设备供其使用，或用于处理从主设备输出的物质
。
这样的设备的例子是用于将水供应到电解槽（即，示例性的主设备）的水箱，或用于处理从电解槽输出的气流的干燥器或压缩机
。
[0012]优选地，至少一个主设备中的每个被物理地连接到至少一个辅助设备中的至少一者，优选地，一个辅助设备被物理地连接到多个主设备
。
更优选地，所采用的物理连接便于设备之间的流体（例如液态水
、
水蒸气或氢气或氧气）传输
。
替代地，所采用的物理连接可便于设备之间的电力传输，例如当设备之一是用于向电解槽供电的可再生电源或用于发电的氢燃料电池时
。
[0013]优选地，电厂辅助设施是以下各项中的至少一项：
‑ꢀ
水箱，用于通过所采用的物理连接向主设备供水（在此情形下，可以根据与至少一个主设备中的至少一者的水量需求有关的通信信息来控制来自水箱的水的供应速率）；
‑ꢀ
干燥器，用于干燥气流，优选地为氢气流，该气流通过所采用的物理连接接收自主设备（在此情形下，可以根据与输出流体的流速或压强有关的通信信息来控制干燥器的功率水平
/
干燥速率，该输出流体（例如，输出的氢气流）是从至少一个主设备中的至少一者输出给干燥器的）；和
/
或
‑ꢀ
压缩机，用于压缩气流，优选地为氢气流，该气流通过所采用的物理连接接收自主设备（在此情形下，可以根据与输出流体的流速或压强有关的通信信息来控制压缩机的功率水平
/
压缩速率，该输出流体（例如，输出的氢气流）是从至少一个主设备中的至少一者输出给压缩机的）
。
[0014]优选地，对辅助设备的控制包括：根据与至少一个主设备中的至少一者的操作相关的通信信息，激活
、
去激活或者重启辅助设备
。
由此，通过仅在主设备被激活时才激活辅助设备，使得辅助设备被更加有效地操作（运行）
。
[0015]优选地，对辅助设备的控制包括：根据与至少一个主设备中的至少一者的操作相关的通信信息，对由辅助设备执行的过程，设置一过程设置值，和
/
或，设置辅助设备的功率水平
。
[0016]优选地，与至少一个主设备中的至少一者的操作相关信息包括：由主设备执行的过程的参数的测量值，优选地，该测量值通过主设备的传感器获得
。
例如，主设备可以提供 流速传感器
、
压强传感器
、
温度传感器等，以监控主设备的运行（操作）参数
。
这些参数可以通过网状网络通信给辅助设备，辅助设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种微电网，其特征在于，包括：多个设备，所述多个设备包括：
·
至少一个主设备，和
·
至少一个辅助设备，所述多个设备被配置为形成至少部分连接的网状网络，用于设备之间的信息的无线通信，其中，所述至少一个辅助设备中的至少一者根据通信信息进行控制，该通信信息与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关
。2.
如权利要求1所述的微电网，其特征在于，所述主设备是电化学设备
。3.
如权利要求2所述的微电网，其特征在于，所述电化学设备是电解槽
。4.
如权利要求3所述的微电网，其特征在于，所述电解槽是
AEM
电解槽
。5.
如权利要求4所述的微电网，其特征在于，所述
AEM
电解槽具有干式阴极
。6.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，所述至少一个辅助设备是用于所述主设备的电厂辅助设备，优选地，一个辅助设备向多个主设备提供电厂辅助设备
。7.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，所述至少一个主设备中的每个被物理地连接到所述至少一个辅助设备中的至少一者，优选地，一个辅助设备被物理地连接到多个主设备，更优选地，所采用的物理连接便于设备之间的流体或电力传输
。8.
如权利要求6或7所述的微电网，其特征在于，所述电厂辅助设备是以下中的至少一者：
‑ꢀ
水箱，用于通过所采用的物理连接向所述主设备供水；
‑ꢀ
干燥器，用于干燥气流，优选地为氢气流，所述气流通过所采用的物理连接接收自所述主设备；和
/
或
‑ꢀ
压缩机，用于压缩气流，优选地为氢气流，所述气流通过所采用的物理连接接收自所述主设备
。9.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，对所述辅助设备的控制包括：根据与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关的通信信息，激活
、
去激活或者重启所述辅助设备
。10.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，对所述辅助设备的控制包括：根据与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关的通信信息，为由所述辅助设备执行的过程设置一过程设置值和
/
或设置所述辅助设备的功率水平
。11.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关的信息包括：由所述主设备执行的过程的参数的测量值，优选地，所述测量值通过所述主设备的传感器获得
。12.
如前述权利要求中任一项所述的微电网，其特征在于，与所述至少一个主设备中的至少一者的操作相关的信息包括：
·
压强，优选地为与从所述主设备输出的流体有关的压强；
·
温度，当所述主设备为电解槽时，优选地为电解质的温度；
·
流速，优选地为与输入到所述主设备的或者从所述主设备输出的流体有关的流速；
·
激活状态，指示所述主设备是激活或者未激活；
·
电压，
·
电流强度，
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉，
申请(专利权)人：因纳普特公司，
类型：发明
国别省市：