[发明专利]光伏制氢电站和直流耦合光伏离网制氢系统及其控制方法

权利要求书

1.一种直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，包括：光伏方阵系统、变换器系统、制氢槽系统以及智能通信单元；其中：

所述变换器系统包括至少两个DC/DC变换单元，所述DC/DC变换单元的输出端并联至所述制氢槽系统的制氢槽供电端；

所述光伏方阵系统包括至少一个光伏组串；

各个所述DC/DC变换单元的输入端分别接收至少一个光伏组串的输出电能，其中，不同DC/DC变换单元所连接的光伏组串不同，以避免光伏阵列出现串并联失配而带来能量损失；

所述智能通信单元分别与各个所述DC/DC变换单元和所述制氢槽系统的控制柜相连；所述智能通信单元用于确定为制氢槽供电的各个DC/DC变换单元的总输入功率，根据所述总输入功率、制氢槽系统的等效电阻和制氢槽系统电解制氢的最低电压，计算各个DC/DC变换单元的输出电压，并基于所述输出电压对各个DC/DC单元进行MPPT控制；其中，所述输出电压随着总输入功率的变化而变化。

2.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述DC/DC变换单元包括一个DC/DC变换器。

3.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述DC/DC变换单元包括至少两个DC/DC变换器；

每个DC/DC变换单元中，各个DC/DC变换器的输出端依次串联，串联的两端作为相应DC/DC变换单元的输出端。

4.根据权利要求2或3所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，还包括：汇流箱系统；

所述汇流箱系统包括至少一个汇流箱；

各个汇流箱的输入端分别接收多个光伏组串的输出电能；

各个汇流箱的输出端分别与相应DC/DC变换器的输入端相连；或者，各个汇流箱的输出端并联连接至所述变换器系统的输入端，且各个DC/DC变换器的输入端均并联，并联的两端作为所述变换器系统的输入端。

5.根据权利要求2或3所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，各个所述DC/DC变换器的正常工作状态为最大功率点跟踪MPPT控制下的工作状态。

6.根据权利要求2或3所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述DC/DC变换器为隔离型的降压拓扑或升/降压拓扑，或者，非隔离型的降压拓扑或升/降压拓扑。

7.根据权利要求6所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述DC/DC变换器输出端正负极之一中还设置有短路保护装置。

8.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述智能通信单元独立于所述控制柜，或者，集成于所述控制柜中。

9.根据权利要求1所述的直流耦合光伏离网制氢系统，其特征在于，所述制氢槽系统内的制氢槽为碱液电解槽、PEM电解槽或固体氧化物电解槽中的任意一种。

10.一种直流耦合光伏离网制氢系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一所述的直流耦合光伏离网制氢系统；所述控制方法包括：

所述直流耦合光伏离网制氢系统中制氢槽系统的控制柜，根据制氢槽状态，生成带有总输入电流参考值的电流调节指令并下发至所述直流耦合光伏离网制氢系统的智能通信单元；

所述智能通信单元根据为所述制氢槽系统中制氢槽供电的DC/DC变换单元数量，对所述总输入电流参考值进行均分，得到带有输出电流参考值的分电流指令并下发至为制氢槽供电的各个DC/DC变换单元；

各个DC/DC变换单元退出正常工作状态，分别根据所述分电流指令调节自身的输出电流。

11.根据权利要求10所述的直流耦合光伏离网制氢系统的控制方法，其特征在于，在所述智能通信单元根据为所述制氢槽系统中制氢槽供电的DC/DC变换单元数量，对所述总输入电流参考值进行均分之前，还包括：

所述智能通信单元确定为制氢槽供电的所述DC/DC变换单元数量。