專利名稱：一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種氫能發(fā)電系統(tǒng)，尤其是一種利用輸出濾波器的氫能發(fā)電系統(tǒng)，還涉及高分子氫能燃料電池的控制裝置，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
整個(gè)氫能發(fā)電系統(tǒng)的核心是高分子氫能燃料電池和制氫劑，本公司自主研發(fā)的制氫劑能夠與水反應(yīng)產(chǎn)生高純度氫氣，并供高分子氫能燃料電池發(fā)電，這種發(fā)電方式即經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，但是通過(guò)高分子氫能燃料電池轉(zhuǎn)換而來(lái)的電能要驅(qū)動(dòng)負(fù)載還需要一系列的轉(zhuǎn)換， 這其中就涉及到輸出電能的濾波問(wèn)題。一般來(lái)講，通過(guò)高分子氫能燃料電池轉(zhuǎn)換來(lái)的電能存在高次諧波，無(wú)法給負(fù)載提供接近恒定的直流電壓，對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著很大的影響。而不解決這一電壓不穩(wěn)定問(wèn)題，負(fù)載就無(wú)法正常運(yùn)行，嚴(yán)重?fù)p害了發(fā)電系統(tǒng)的安全性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于輸出濾波器的濾波整流功能的性能穩(wěn)定的氫能發(fā)電系統(tǒng)，輸出濾波器作為氫能發(fā)電中重要部件DC-DC或AC-DC變換器中的重要組成部分，能夠通過(guò)其低通濾波作用，濾除整流級(jí)電壓的高頻諧波成分，給負(fù)載提供接近恒定的直流電壓，使得負(fù)載能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量保證。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，包括兩個(gè)輸出濾波器，一個(gè)濾波器與 DC-AC轉(zhuǎn)換器相連，另一個(gè)與DC-DC轉(zhuǎn)換器相連，所述的DC-AC轉(zhuǎn)換器和DC-DC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)接入SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊，所述的SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊分別與蓄電池組和開(kāi)關(guān)相連，所述的開(kāi)關(guān)用來(lái)控制SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊的開(kāi)斷狀態(tài)，所述的蓄電池組接入了一路并聯(lián)電路，所述的并聯(lián)電路由AC-DC電路和DC-DC電路并聯(lián)組成，所述的AC-DC 電路和DC-DC電路同時(shí)與高分子氫能燃料電池相連。所述的輸出濾波器的額定工作電流是IA至50A，額定的工作電壓為OV至250V， 泄漏電流為50m A，插入損耗小于2W。所述的SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊的工作電源是9V至38V，組端電壓檢測(cè)范圍是 OV至38V，組端電壓檢測(cè)精度是士0. 5%，電流檢測(cè)范圍是OA至100A。所述的DC-AC轉(zhuǎn)換器和DC-DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)CAN總線以CAN通信協(xié)議與SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊交換數(shù)據(jù)。所述的高分子氫能燃料電池通過(guò)采集氫氣產(chǎn)生電能供AC-DC電路和DC-DC電路發(fā)電并供給蓄電池。所述的AC-DC電路和DC-DC電路的輸出端分別連接了一個(gè)二極管，所述的二極管是為了防止蓄電池組的電流反流造成漏電。本實(shí)用新型的有益效果是[0012]本實(shí)用新型能夠有效降低主電源諧波及換相缺口，并且能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置電力電子元件免受主電源尖峰電流沖擊造成的危害。本實(shí)用新型能夠抑制變頻器輸出的諧波干擾，通過(guò)其自身的低通濾波作用，濾除整流機(jī)電壓的高頻諧波成分，給負(fù)載提供接近恒定的直流電壓，提高系統(tǒng)的可靠性。本實(shí)用新型的輸出濾波器安裝于DC-AC轉(zhuǎn)換器和DC-DC轉(zhuǎn)換器的電力輸出線與負(fù)載之間，不但能有效濾除變頻器輸出電流中的高次諧波，減小由高頻諧波引起的附加轉(zhuǎn)矩， 降低電機(jī)溫升及電機(jī)運(yùn)行噪音，而且能有效抑制轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)的浪涌電壓，保護(hù)電機(jī)，提高變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)。
圖1是本實(shí)用新型的工作原理圖其中1——濾波器；2——DC-AC轉(zhuǎn)換器；3——DC-DC轉(zhuǎn)換器；4——SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊；5——開(kāi)關(guān)；6——蓄電池組；7——負(fù)載；8——AC-DC電路；9——DC-DC 電路；10——二極管；11——高分子氫能燃料電池。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施例包括高分子氫能燃料電池(11)、AC_DC電路(8)、DC_DC電路 (9 )、蓄電池組(6 )、SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4 )、DC-AC轉(zhuǎn)換器(2 )、DC-DC轉(zhuǎn)換器(3 )、 濾波器(1)和負(fù)載(7)。其中從高分子氫能燃料電池(11)的輸出端分成兩種類型的電路，一組是AC-DC電路(8)，另一組是DC-DC電路(9)，這是充分考慮到用戶對(duì)用電類型的選擇性， 用戶可以根據(jù)自身?xiàng)l件和要求選擇使用直流或交流形式的電流，充分體現(xiàn)了本實(shí)用新型的人性化。同時(shí)AC-DC電路(8)和DC-DC電路(9)輸出端各自加載了一個(gè)二極管(10)，主要是利用二極管的單向?qū)üδ芊乐褂捎谛铍姵亟M的電流反流造成漏電，提高系統(tǒng)安全性能。整個(gè)實(shí)用新型的實(shí)施過(guò)程首先從制氫開(kāi)始，由本公司自制研發(fā)的高效制氫劑只需要與水反應(yīng)就能夠產(chǎn)生大量高純度氫氣，其中制氫劑由鋁、生石灰(CaO)、氫氧化鈉 (NaOH)等成分組成并已取得韓國(guó)專利及IP澳大利亞專利，專利號(hào)分別為10-0803074及 2008227365。這些氫氣通過(guò)高分子氫能燃料電池(11)后產(chǎn)生電能，而產(chǎn)生的電能通過(guò)兩類電路模塊的轉(zhuǎn)換形成交流和直流兩種可供用戶自由選擇的電流形式，并且兩類電路轉(zhuǎn)換模塊的輸出端都加載了二極管(10)，二級(jí)管(10)的作用主要是為了防止由于蓄電池組(6)內(nèi)的電流反流造成的漏電，這是由于二極管作為電子元器件，它在設(shè)計(jì)之初就是單向?qū)ǖ模?電流通過(guò)它只進(jìn)不出，所以即使蓄電池組(6)內(nèi)的電流反流也不會(huì)造成漏電等安全隱患。當(dāng)電能通過(guò)兩類轉(zhuǎn)換模塊并聯(lián)進(jìn)入到蓄電池組(6)，蓄電池組(6)的輸出端加載了 SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)，之所以加載SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)是由于 SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠精確地采集電壓、電流，并且通過(guò)綜合計(jì)算判斷精確地計(jì)算出電池容量，提高了氫能發(fā)電設(shè)備發(fā)電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，提高供電系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)化程度，同時(shí)還可以M小時(shí)監(jiān)測(cè)電池容量及電池的自放電，可用于蓄電池組的日常維護(hù)活化，有益于電池容量的恢復(fù)保持，延長(zhǎng)電池使用壽命，是電池系統(tǒng)中不可缺少的安全保障設(shè)備。其中開(kāi)關(guān)(5)與SBMS智能蓄電池監(jiān)測(cè)模塊(4)相連，是用來(lái)控制其開(kāi)斷狀態(tài)的。再然后SBMS智能蓄電池監(jiān)測(cè)模塊(4)后并聯(lián)加載了兩類轉(zhuǎn)換器，分別是DC-AC轉(zhuǎn)換器(2)和DC-DC轉(zhuǎn)換器(3)，兩類轉(zhuǎn)換器的功能主要是高效率地實(shí)現(xiàn)電壓變換和穩(wěn)定輸
4出。再接下來(lái)兩類轉(zhuǎn)換器的輸出端都各自加載了一個(gè)輸出濾波器(1)，輸出濾波器(1)作為變換器中的重要組成部分，通過(guò)其低通濾波作用，濾除整流級(jí)電壓的高頻諧波成分，給負(fù)載提供了接近恒定的直流電壓。最后濾波器的輸出端加載負(fù)載(7)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和電能的使用。 至此，整個(gè)實(shí)用新型過(guò)程結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，包括兩個(gè)輸出濾波器(1)，一個(gè)濾波器 (1)與DC-AC轉(zhuǎn)換器(2)相連，另一個(gè)與DC-DC轉(zhuǎn)換器(3)相連，所述的DC-AC轉(zhuǎn)換器(2) 和DC-DC轉(zhuǎn)換(3)器并聯(lián)接入SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)，所述的SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)分別與蓄電池組(6)和開(kāi)關(guān)(5)相連，所述的開(kāi)關(guān)(5)用來(lái)控制SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊的開(kāi)斷狀態(tài)，所述的蓄電池組(6)接入了一路并聯(lián)電路，所述的并聯(lián)電路由 AC-DC電路(8)和DC-DC電路(9)并聯(lián)組成，所述的AC-DC電路(8)和DC-DC電路(9)同時(shí)與高分子氫能燃料電池(11)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的輸出濾波器(1)的額定工作電流是IA至50A，額定的工作電壓為OV至250V，泄漏電流為50m A，插入損耗小于2W。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)的工作電源是9V至38V，組端電壓檢測(cè)范圍是OV至38V， 組端電壓檢測(cè)精度是士0. 5%，電流檢測(cè)范圍是OA至100A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的DC-AC轉(zhuǎn)換器(2)和DC-DC轉(zhuǎn)換器(3)通過(guò)CAN總線以CAN通信協(xié)議與SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)交換數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的高分子氫能燃料電池(11)通過(guò)采集氫氣產(chǎn)生電能供AC-DC電路(8)和DC-DC電路(9)發(fā)電并供給蓄電池組(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的AC-DC電路(8)和DC-DC電路(9)的輸出端分別連接了一個(gè)二極管(10)，所述的二極管 (10 )是為了防止蓄電池組的電流反流造成漏電。
專利摘要一種基于輸出濾波器過(guò)濾的氫能發(fā)電系統(tǒng)，主要是利用輸出濾波器(1)的低通濾波作用，濾除整流級(jí)電壓的高頻諧波成分，給負(fù)載提供了接近恒定的直流電壓。整個(gè)實(shí)用新型包含了高分子氫能燃料電池(11)、AC-DC電路(8)、DC-DC電路(9)、蓄電池組(6)、SBMS智能蓄電池組監(jiān)測(cè)模塊(4)、DC-AC轉(zhuǎn)換器(2)、DC-DC轉(zhuǎn)換器(3)、濾波器(1)這些主要部件，整個(gè)實(shí)用新型能夠有效降低主電源諧波及換相缺口，并且能夠保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置電力電子元件免受主電源尖峰電流沖擊造成的危害。
文檔編號(hào)H02M1/12GK202308170SQ201120327338
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者樸廷泰, 王紀(jì)忠, 王靖 申請(qǐng)人:江蘇中靖新能源科技有限公司