[发明专利]一种用于电解铝电解生产的光伏直流供电系统及方法

摘要

本发明提出一种用于电解铝电解生产的光伏直流供电系统及方法，该系统包括光伏发电模块、燃料电池储能模块、时空异构耦合控制器和电网供电模块；光伏发电模块为电解铝电解槽提供直流电能，并为燃料电池储能模块充电；燃料电池储能模块将光伏发电模块的剩余电能通过进行储存，采用储存的气体作为燃料得到电能向电解铝电解槽供电；电网供电模块为电解铝电解槽供电；时空异构耦合控制器根据光伏发电模块的光伏发电最大功率P_s和电解铝电解槽的额定功率P₀的关系选择电解铝电解槽的电能输入侧；根据不同输入侧电压和电解铝电解槽的额定电压U₀计算需要的占空比，控制电能输入侧的输出电压。该系统缓解了电网的供电压力和调峰压力，节约了化石能源的消耗。

主权项

1.一种用于电解铝电解生产的光伏直流供电系统，其特征在于，包括光伏发电模块、燃料电池储能模块、时空异构耦合控制器和电网供电模块；所述光伏发电模块，用于为电解铝电解槽提供直流电能，并为燃料电池储能模块充电；所述燃料电池储能模块，用于当光伏发电模块的光伏发电最大功率P_s大于电解铝电解槽的额定功率P₀时，将光伏发电模块的剩余电能通过电转气方式进行储存，并在电解铝电解槽需要燃料电池储能模块供电时，采用储存的气体作为燃料得到电能向电解铝电解槽供电；所述电网供电模块，用于在光伏发电模块和燃料电池储能模块均不能为电解铝电解槽供电时，为电解铝电解槽供电；所述时空异构耦合控制器，用于根据实时采集的光伏发电模块的各个光伏发电板的输出电压和输出电流确定光伏发电模块的光伏发电最大功率P_s；实时采集电解铝电解槽的额定功率P₀和额定电压U₀，以及燃料电池当前电量百分比η；根据光伏发电模块的光伏发电最大功率P_s和电解铝电解槽的额定功率P₀的关系选择电解铝电解槽的电能输入侧；根据不同输入侧电压和电解铝电解槽的额定电压U₀计算需要的占空比，控制电能输入侧的输出电压。