一种1MW整流制氢电源系统技术方案

本技术涉及一种1MW整流制氢电源系统，包括整流稳压电路、斩波电路、放电回路与控制模块，整流稳压电路输入端电性连接三相市电，整流稳压电路、斩波电路与放电回路沿电流输入方向依次连接，本技术的整流稳压电路通过三相PWM整流电路将交流输出电源转变成DC540V直流电，并每一相整流稳压电路采用四组IGTB，使得电路具有四象限稳压功能，采用电网电压锁相，电压电流双闭环控制，实现稳定直流电压、提高网侧功率因数，斩波电路具备DC/DC斩波功能，将整流稳压电路输出的中间直流电压通过DC/DC降压斩波，提供0‑240V可调的电压、电流值的直流电源，并通过采用多重错相控制，提高等效开关频率，降低输出电流纹波，减小斩波电抗器体积。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电解水制氢的整流电源，特别是涉及一种1mw整流制氢电源系统。

技术介绍

1、氢气具有清洁、高效的特点被公认为未来最有潜力的能源载体。目前，制氢以煤化工制氢为主要途径，但采用煤化工制氢存在耗水量大、二氧化碳排放量大等问题，与发展绿色能源的目标背道而驰。除煤化工制氢技术外，电解水制氢污染低、制氢纯度高，是一种高效、清洁的制氢技术。

2、如一种电解水制氢的整流电源系统（公开号：cn215912048u，公开日：2022-02-25），包括整流变压器、输入隔离开关、电解槽和整流单元，所述整流变压器采用三绕组变压器，高压侧1个绕组，低压侧2个绕组；所述整流单元采用2+n的并联方式，2表示两组整流桥并联，n表示每组整流桥由n个三相桥式全控晶闸管整流桥并联组成；所述整流变压器的高压侧与电网连接，低压侧经输入隔离开关分别与两组整流桥连接；两组整流桥输出直流电并联后与电解槽连接。

3、该电源系统能有效解决谐波对电网污染大的问题，并且能够提供大容量的整流电源，但是该电源系统没有在提高网侧功率因数的同时，给出较好提高等效开关频率以及降低输出纹波的方法。

技术实现思路

1、针对
技术介绍
中存在的技术缺陷，本技术提出一种1mw整流制氢电源系统，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

2、一种1mw整流制氢电源系统，包括整流稳压电路、斩波电路、放电回路与控制模块，所述整流稳压电路输入端电性连接三相市电，所述整流稳压电路、斩波电路与放电回路沿电流输入方向依次电性连接，所述控制模块电性连接整流稳压电路与斩波电路；

3、所述整流稳压电路包括输入交流断路器qf1、预充电单元与两组并联设置的三相pwm整流模块，两组所述三相pwm整流模块分别包括三相交流滤波电抗器、三相第一电流传感器与整流桥臂，每一相所述交流滤波电抗器与第一电流传感器串联后连接一个整流桥臂，每一个所述整流桥臂由igbt双管采用桥臂并联的方式并联而成，两组所述三相pwm整流模块输出端连接斩波电路输入端；

4、所述斩波电路设有第二电流传感器、斩波电抗器与斩波桥臂，所述第二电流传感器、斩波电抗器与斩波桥臂分别设有五个，每一个所述斩波桥臂连接第二电流传感器后，与斩波电抗器串联，每一个所述整流桥臂由igbt双管采用桥臂并联的方式组成。

5、作为本技术的进一步技术方案，所述预充电单元并联输入交流断路器qf1，所述预充电单元并联交流断路器qf1后电性连接两组三相pwm整流模块的输入端。

6、作为本技术的进一步技术方案，两组所述三相pwm整流模块分设有电容，所述电容并联整流桥臂，所述整流稳压电路输出端并联电阻r11与电容cd。

7、作为本技术的进一步技术方案，所述斩波电路包括igbt双管ch1-ch5、斩波电抗器l1-l5与第二电流传感器bc1-bc5，所述斩波电路的五个斩波桥臂所在支路并联。

8、作为本技术的进一步技术方案，所述斩波桥臂ch1连接第二电流传感器bc1后，与斩波电抗器l1串联；所述斩波桥臂ch2连接第二电流传感器bc2后，与斩波电抗器l2串联；所述斩波桥臂ch3连接第二电流传感器bc3后，与斩波电抗器l3串联；所述斩波桥臂ch4连接第二电流传感器bc4后，与斩波电抗器l4串联；所述斩波桥臂ch5连接第二电流传感器bc5后，与斩波电抗器l5串联。

9、作为本技术的进一步技术方案，所述放电回路由接触器km2与放电电阻r3-r4组成，所述放电电阻r3与放电电阻r4并联。

10、作为本技术的进一步技术方案，所述控制模块包括控制单元dcu与hmi接口，所述控制单元dcu电性连接整流稳压电路与斩波电路，所述控制单元dcu通过hmi接口连接外界。

11、本技术具有的有益效果在于：

12、本技术的整流稳压电路通过三相pwm整流电路将交流输出电源转变成dc540v直流电，并每一相整流稳压电路采用四组igtb，使得电路具有四象限稳压功能，采用电网电压锁相，电压电流双闭环控制，实现稳定直流电压、提高网侧功率因数。

13、本技术的斩波电路具备dc/dc斩波功能，将整流稳压电路输出的中间直流电压通过dc/dc降压斩波，提供0-240v可调的电压、电流值的直流电源，并通过采用多重错相控制，提高等效开关频率，降低输出电流纹波，减小斩波电抗器体积。

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【技术保护点】

1.一种1MW整流制氢电源系统，其特征在于，包括整流稳压电路（1）、斩波电路（2）、放电回路（3）与控制模块，所述整流稳压电路（1）输入端电性连接三相市电，所述整流稳压电路（1）、斩波电路（2）与放电回路（3）沿电流输入方向依次电性连接，所述控制模块电性连接整流稳压电路（1）与斩波电路（2）；

2.根据权利要求1所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，所述预充电单元并联输入交流断路器QF1，所述预充电单元并联交流断路器QF1后电性连接两组三相PWM整流模块的输入端。

3.根据权利要求1所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，两组所述三相PWM整流模块分设有电容，所述电容并联整流桥臂，所述整流稳压电路（1）输出端并联电阻R11与电容Cd。

4.根据权利要求1所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，所述斩波电路（2）包括IGBT双管CH1-CH5、斩波电抗器L1-L5与第二电流传感器BC1-BC5，所述斩波电路（2）的五个斩波桥臂所在支路并联。

5.根据权利要求4所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，所述斩波桥臂CH1连接第二电流传感器BC1后，与斩波电抗器L1串联；所述斩波桥臂CH2连接第二电流传感器BC2后，与斩波电抗器L2串联；所述斩波桥臂CH3连接第二电流传感器BC3后，与斩波电抗器L3串联；所述斩波桥臂CH4连接第二电流传感器BC4后，与斩波电抗器L4串联；所述斩波桥臂CH5连接第二电流传感器BC5后，与斩波电抗器L5串联。

6.根据权利要求1所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，所述放电回路（3）由接触器KM2与放电电阻R3-R4组成，所述放电电阻R3与放电电阻R4并联。

7.根据权利要求1所述的1MW整流制氢电源系统，其特征在于，所述控制模块包括控制单元DCU与HMI接口，所述控制单元DCU电性连接整流稳压电路（1）与斩波电路（2），所述控制单元DCU通过HMI接口连接外界。

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【技术特征摘要】

1.一种1mw整流制氢电源系统，其特征在于，包括整流稳压电路（1）、斩波电路（2）、放电回路（3）与控制模块，所述整流稳压电路（1）输入端电性连接三相市电，所述整流稳压电路（1）、斩波电路（2）与放电回路（3）沿电流输入方向依次电性连接，所述控制模块电性连接整流稳压电路（1）与斩波电路（2）；

2.根据权利要求1所述的1mw整流制氢电源系统，其特征在于，所述预充电单元并联输入交流断路器qf1，所述预充电单元并联交流断路器qf1后电性连接两组三相pwm整流模块的输入端。

3.根据权利要求1所述的1mw整流制氢电源系统，其特征在于，两组所述三相pwm整流模块分设有电容，所述电容并联整流桥臂，所述整流稳压电路（1）输出端并联电阻r11与电容cd。

4.根据权利要求1所述的1mw整流制氢电源系统，其特征在于，所述斩波电路（2）包括igbt双管ch1-ch5、斩波电抗器l1-l5与第二电流传感器bc1-bc5，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡长贵，彭中华，李恒立，谢升航，王俊杰，刘旺，
申请(专利权)人：株洲华越轨道科技有限公司，
类型：新型
国别省市：