一种燃料电池发电系统技术方案

本申请公开了一种燃料电池发电系统，包括依次串联的燃料电池FC、DC/DC单元、超级电容SC以及DC/AC单元，DC/AC单元的输出端与电网进行并网连接；其中，燃料电池FC适于向电网提供稳态功率；超级电容SC适于向电网提供突变的动态功率，并且超级电容SC的电压最小值被限定为大于等于并网所需的最低母线电压值。本申请的有益效果：相比较传统燃料电池发电系统中燃料电池FC与超级电容SC的并联；本申请采用了串联结构，从而在燃料电池FC的低电压状态时，对靠近燃料电池FC的DC/DC单元无升压能力要求，使得系统的工作效率提高。并且本申请的系统的单元数量未增加，也不会对成本造成影响。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电网发电，尤其是涉及一种燃料电池发电系统。

技术介绍

1、如图1所示为传统燃料电池发电系统的拓扑结构示意图。燃料电池通过dc/dc单元（直流变换器）接入母线，储能元件经双向dc/dc单元（双向直流变换器）接入母线；燃料电池和储能元件相互并联并通过公共母线经dc/ac单元（逆变器）与电网进行并网。其中，储能元件可以是超级电容，也可以是电池等，以超级电容为例。

2、基于图1的系统，图2为传统燃料电池发电系统的控制结构示意图。燃料电池侧dc/dc单元控制母线电压vbus，双向dc/dc单元控制超级电容输出的动态功率。具体来讲，采样dc/ac单元侧母线中的高频电流iinv_dy，并将此高频电流作为电流环指令进行控制。这样，超级电容输出电流可以跟踪动态电流，使超级电容提供动态功率，燃料电池输出功率缓慢变化，从而满足燃料电池动态特性。

3、基于上述内容，传统的燃料电池发电系统在使用时存在以下的缺陷：

4、（1）当燃料电池的电压较低时，共用母线的结构要求燃料电池侧的dc/dc单元具有较大的升压能力，但由于升压比较的高，将导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池发电系统，其特征在于：包括依次串联的燃料电池FC、DC/DC单元、超级电容SC以及DC/AC单元，DC/AC单元的输出端与电网进行并网连接；其中，燃料电池FC适于向电网提供稳态功率；超级电容SC适于向电网提供突变的动态功率，并且超级电容SC的电压最小值被限定为大于等于并网所需的最低母线电压值。

2.如权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于：燃料电池发电系统包括两个DC/DC单元，分别为DC/DC单元#1和DC/DC单元#2；

3.如权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：DC/DC单元#1采用三电平DC/DC拓扑，DC/DC单元#2与上...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池发电系统，其特征在于：包括依次串联的燃料电池fc、dc/dc单元、超级电容sc以及dc/ac单元，dc/ac单元的输出端与电网进行并网连接；其中，燃料电池fc适于向电网提供稳态功率；超级电容sc适于向电网提供突变的动态功率，并且超级电容sc的电压最小值被限定为大于等于并网所需的最低母线电压值。

2.如权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于：燃料电池发电系统包括两个dc/dc单元，分别为dc/dc单元#1和dc/dc单元#2；

3.如权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：dc/dc单元#1采用三电平dc/dc拓扑，dc/dc单元#2与上下母线均采用双向buck/boost电路，dc/ac单元采用三电平npc电路。

4.如权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：dc/dc单元#1的控制环路适于控制超级电容sc的电压，其以超级电容sc的电压作为反馈，经过控制后得到用于控制dc/dc单元#1所包括的开关管s1和s2的占空比ds1和ds2；

5.如权利要求4所述的燃料电池发电系统，其特征在于：超级电容sc看作是并联于母线的电容sc1和sc2；则dc/dc单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文平，王一鸣，许颇，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：