【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏制氢，特别涉及一种高效能光伏制氢电源系统。
技术介绍
1、随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，可再生能源的开发利用已成为世界各国的共同目标。氢能作为一种清洁高效的能源，具有能量密度高、无污染排放等优点，被视为解决大规模光伏发电过剩问题的有效途径。传统的光伏发电系统受天气变化影响，发电稳定性较差，且多余电能难以储存，导致“弃光”现象严重。因此，开发一种能够高效转化并储存光伏发电产生的电能的光伏制氢电源系统显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高效能光伏制氢电源系统，用来解决
技术介绍
中提出的问题，方便推广。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种高效能光伏制氢电源系统，其主要包括以下组件和特征：
4、a.光伏发电系统：将太阳能转化为直流电能；
5、b.电解水制氢系统：通过直流电在阴极上析出氢气；
6、c.控制系统；
7、d.储能装置：用于储存光伏发电系统产生的多余电能，以及在光照不足时向电解水制氢系统提供电能。
8、进一步的，所述氢气供应模块包括氢气源和辅助组件；
9、所述光伏发电系统包括以下组件和特征：
10、a.光伏组件：是光伏发电系统的核心部分，由高效率的单晶硅或多晶硅材料制成，用于将太阳能直接转化为直流电能，光伏组件的性能直接影响到整个系统的发电效率和稳定性；
11、b.汇流
12、c.支架：支架是支撑和固定光伏组件的结构件，由钢材、铝合金或轻质高强度材料制成，支架的设计需要考虑到光伏组件的重量、风压和雪压，以确保光伏组件能够稳定、安全地工作；
13、d.基础及接地装置：基础是安装支架和光伏组件的承重结构，由混凝土或钢材制成，接地装置则是用于将光伏发电系统产生的静电和雷电安全地导入大地，以保护设备和人员的安全。
14、进一步的，所述电解水制氢系统包括以下组件和特征：
15、a.电解槽：是电解水制氢系统的核心设备，用于将电能转化为化学能，使水分子在电极上发生氧化还原反应，从而分解产生氢气和氧气，由若干个电解池组成，每个电解池内设有阴极和阳极，通过直流电在阴极上析出氢气，阳极上析出氧气；
16、b.电极：电极是电解槽中的关键部件，用于传递电流并催化水分子在电极表面的氧化还原反应，阴极采用具有优异析氢性能的材料制成，阳极则采用具有稳定氧化性能的材料；
17、c.隔膜：隔膜位于电解槽的阴极和阳极之间，用于隔离阴极和阳极产生的气体，防止它们混合并发生爆炸，隔膜需要具有良好的离子传导性和气体隔离性，以确保电解过程的顺利进行；
18、d.电解质溶液：电解质溶液是电解槽中的导电介质，用于传递电流并促进水分子的氧化还原反应，包括氢氧化钠或氢氧化钾强碱溶液，以及硫酸和盐酸强酸溶液；
19、e.辅助设备：电解水制氢系统还包括循环泵、冷却器、气体分离器和储氢罐。
20、进一步的，所述控制系统包括以下组件和特征：
21、a.控制器：控制器是控制系统的核心，负责接收来自各个传感器的信号，并根据预设的算法和逻辑进行处理，然后输出控制指令给执行机构，控制器采用高性能的微处理器或可编程逻辑控制器(plc)，具有强大的数据处理和实时控制能力；
22、b.传感器：传感器用于实时监测光伏发电系统和电解水制氢系统的各种参数，包括电压、电流、温度和压力，传感器将采集到的数据转换为电信号，并传输给控制器进行处理；
23、c.执行机构：根据控制器的指令，调节电解水制氢系统的运行参数，包括电流密度和电极间距，执行机构包括电动调节阀、变频器和直流电源；
24、d.人机界面：人机界面是操作人员与控制系统进行交互的接口，用于显示系统的运行状态、报警信息和历史数据，操作人员通过人机界面输入控制指令，调整系统的运行参数，或查看系统的详细信息；
25、e.通信模块：通过通信模块，控制系统可以将实时数据发送给远程监控中心或云平台，实现远程监控和故障诊断；
26、f.软件算法：用于处理传感器采集的数据，并根据预设的逻辑和规则输出控制指令，软件算法包括最大功率点跟踪(mppt)算法、电解槽温度控制算法和氢气纯度控制算法。
27、进一步的，所述储能装置包括以下组件和特征：
28、a.锂离子电池储能装置：锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率的优点，锂离子电池储能装置由多个锂离子电池单元组成，通过电池管理系统(bms)进行监控和控制，以确保电池的安全、可靠运行；
29、b.钠硫电池储能装置；
30、c.超级电容器储能装置：具有高功率密度、长循环寿命和快速充放电能力的优点，用于平衡光伏发电系统的波动性和提高系统的响应速度；
31、d.其他类型的储能装置：包括压缩空气储能、抽水蓄能和飞轮储能。
32、作为改进，本专利技术的有益效果为：
33、1、高效转化：本专利技术通过集成光伏发电与电解水制氢技术，实现了可再生能源的高效转化。光伏发电系统产生的直流电能直接用于电解水制氢，减少了逆变和升压过程，提高了能源利用效率；
34、2、稳定储能：储能装置能够储存光伏发电系统产生的多余电能，并在光照不足时向电解水制氢系统提供电能，确保系统稳定运行；
35、3、智能控制：控制系统根据光伏发电系统的实时发电情况，自动调整电解水制氢系统的运行参数，实现智能化控制，提高了系统的稳定性和可靠性；
36、4、环保节能：本专利技术采用清洁能源技术，实现了零排放，符合节能减排和绿色发展的要求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高效能光伏制氢电源系统，其主要包括以下组件和特征：
2.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述氢气供应模块包括氢气源和辅助组件；
3.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述电解水制氢系统包括以下组件和特征：
4.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述控制系统包括以下组件和特征：
5.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述储能装置包括以下组件和特征：
【技术特征摘要】
1.一种高效能光伏制氢电源系统，其主要包括以下组件和特征：
2.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述氢气供应模块包括氢气源和辅助组件；
3.根据权利要求1所述的一种高效能光伏制氢电源系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿雁，热孜万古丽·吐尔孙，
申请(专利权)人：上海六电电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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