CN119519089A 燃料电池bop供电装置、系统、控制方法、设备及介质 （未势能源科技有限公司）

开发区金港路18号滨江海外大厦18-1本申请公开了一种燃料电池BOP供电装置、作为主电源以及储能系统作为热备份并联为BOP前SOC确定不低于储能系统的输出电压的目标输出电压，并控制直流电源系统输出目标输出电开直流电源系统与BOP的供电母线之间的连接，由于储能系统在直流电源系统发生供电故障到直流电源系统切出的时间一直挂在BOP供电母线2线连接至燃料电池固定式发电系统中燃料电池BOP的供电母线；所述储能系统的第一供电端通过第二直流母线连接至所述燃料电池固定式发电系统中所述燃料电池BOP的供电母件连接后通过直流母线连接至所述燃料电池固定式发电系统中燃料电池BOP的供电母线；与所述直流电路保护器件的使能端和所述直流电路闭合器件的使直流侧与所述燃料电池的直流电输出端连接；所述控制监控系统分别与所述并网变流器、所述燃料电池以及所述燃料电池BOP供电装置中的储能系统和直流电源系统5.一种燃料电池BOP供电控制方法，其在所述燃料电池BOP供电装置中的储能系统和直流电源系统并联为燃料电池固定式发确定所述直流电源系统发生供电故障时，控制断开所述直6.如权利要求5所述的燃料电池BOP供电控制方确定所述储能系统的当前SOC低于剩余容量下限时，控制所述直流电源系统输出高于3所述储能系统的当前输出电压的目标输出电压，以使所述直流电源系统为所述燃料电池确定所述储能系统的当前SOC不低于所述剩余容量下限时，控制所述直流电源系统输电装置中的储能系统和直流电源系统并联为燃料电池固定式发电系统中的燃料电池BOP供在所述燃料电池固定式发电系统启动时，控制所述储能系统和所述直流电源系统启控制所述直流电源系统的输出电压逐步升高至所述储能系统的当前导通所述直流电源系统的供电端与所述燃料电池BOP的供电8.如权利要求5_7任一项所述的燃料电池BOP供电控确定所述直流电源系统恢复供电正常时，控制恢复所述直燃料电池BOP的供电母线之间的连接，并控制所述直流电源系统输出高于所述储能系统的当前输出电压的目标输出电压，以使所述直流电源系统为所述燃料电池BOP供电以及为所确定所述储能系统的当前SOC达到电池容量上限时，控制所述直流电源系统输出等于所述储能系统的当前输出电压的目标输出电压，以使所述直流电源系统为所述燃料电池权利要求5_8任一项所述的燃料电池BOP供电控4固定式发电系统正常工作的前提，BOP的功率需求直接关系到燃料电池固定式发电系统的而保证燃料电池固定式发电系统稳定正常工作，是燃料电池技术领域当前研究的热点问现有技术针对燃料电池BOP的供电不稳定从而影响燃料电池固定式发电系统寿命的问题，[0004]一方面，本申请提供了一种燃料电池BOP供电装置，包括直流电源系统和储能系流母线连接至燃料电池固定式发电系统中燃料电池BOP的供电母线；储能系统的第一供电端通过第二直流母线连接至燃料电池固定式发电系统中燃料电池BOP的供电母线，储能系统的第二供电端通过第三直流母线连接至直流电源[0007]在燃料电池BOP供电装置中的储能系统和直流电源系统并联为燃料电池固定式发5[0013]本申请通过采用从电网取电的直流电源系统作为主电源以及储能系统作为热备份并联为燃料电池BOP供电的方式，不仅可以保证燃料电池BOP的供电电压的持续稳定输从而可以有效避免仅利用燃料电池电堆或电网为燃料电池BOP供电时，由于燃料电池电堆燃料电池BOP供电的过程中，通过控制直流电源系统输出不低于储能系统的输出电压的目标输出电压，可以实现为燃料电池BOP供电的同时保证储能系统的电池剩余容量维持在电过储能系统持续为燃料电池BOP供电，而且储能系统在直流电源系统发生供电故障到直流[0016]图1为本申请实施例中燃料电池BOP供电装置及燃料电池固定式发电系统的一组[0017]图2为本申请实施例中燃料电池BOP供电装置及燃料电池固定式发电系统的另一[0019]图4为本申请实施例中直流电源系统为燃料电池BOP供电以及为储能系统充电时6描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外[0030]传统的针对燃料电池固定式发电系统中燃料电池BOP的供电多采用以下几种方种方式是采用电网输出且经变流器变换后的直流电为燃料电池BOP供电，第三种方式是根据燃料电池固定式发电系统的工作条件在燃料电池供电和电网供电之间切换为燃料电池供电电压跌落的问题，还可以实现燃料电池固定式发电系统发电与燃料电池BOP供电的解7为燃料电池BOP供电的过程中，控制直流电源系统输出不低于储能系统的输出电压的目标输出电压，从而可以实现为燃料电池BOP供电的同时保证储能系统的电池剩余容量维持在过储能系统持续为燃料电池BOP供电，而且储能系统在直流电源系统发生供电故障到直流统不能按照所需的供电要求进行正常供电的因素供的燃料电池BOP供电装置100至少包括直流电源系统110和储能系统120；直流电源系统至燃料电池固定式发电系统200中燃料电池BOP131的供电母线；储能系统120的第一供电端通过第二直流母线连接至燃料电池固定式发电系统200中燃料电池BOP131的供电母线，储能系统120的第二供电端通过第三直流母线连接至直流电源系统110[0035]在如图1所示的燃料电池BOP供电装置中，从电网取电的直流电源系统110与使用储能元件的储能系统120并联连接在燃料电池固定式发电系统200中燃料电池BOP131的供料电池BOP131供电，而且储能系统在直流电源系统发生故障到直流电源系统切出供电的可以为燃料电池固定式发电系统200的停电检修争取时间，又可以保证燃料电池固定式发电系统200中的燃料电池能够按计划执行电堆吹扫等流程后正常关机，进而可以减少燃料中燃料电池BOP131的供电母线；另一条支路8[0037]在如图2所示的燃料电池BOP供电装置中，电网检测模块111通过与电网连接可以转换器和滤波器，从电网输入AC/DC模块112的交流电经AC/DC转换器转换为直流电并经滤波器滤波后输出到燃料电池固定式发电系统200中燃料电池BOP的供电母线以及储能系统电压检测模块114包括电压信号采集器，检测AC/DC模块112的输出电压后反馈至控制模块115进行输出电压调控；控制模块115可以是ASIC(ApplicationSpecificIntegrated列)芯片等各类可编程逻辑芯片，控制模块115可以根据第一直流电压检测模块114反馈的断结果对AC/DC模块112的输出电压进行相应调控，控制模块115还可以接收控制监控系统160发送的针对直流电源系统110的输出电压的调整指令，并根据调整指令控制AC/DC模块112执行相应输出电压的精准输出，控制模块115还可以接收控制监控系统160发送的启停控制指令并控制储能系统120执行相应的启停连接后通过直流母线连接至燃料电池固定式发电系统200中燃料电池BOP131的供电母线；124的输出端与储能管理系统125的第一输入端连接；储能管理系统125的第二输入端与设置在储能元件121上的健康检测模块126的输出端连接，储能管理系统125的控制端与直流电路保护器件122的使能端和直流电路闭合器件123的串联和/或并联得到满足燃料电池BOP131的供电母线的电压及功率需求的储能元件121，储能元件121中的每个储能单体的输出端均依次连接有直流电路保护器件122和直流电路闭合器件123(例如可以是各类电力电子开关器件)以实现对储能单体的保护；第二直流电储能元件121中的每个储能单体的当前输出电压后反馈至储能管理系统125进行状态监测；9器可以设置在储能元件121上且与储能元件121中的储能单体一一对应，健康检测模块126可以通过各类数据采集器采集储能元件121中的每个储能单体的当前温度、当前湿度等当电压检测模块124反馈的储能元件121中每一储能单体的当前输出电压以及健康检测模块连接的直流电路保护器件122和直流电路闭合器件123执行相应的开合动作以实现对相应电池130以及燃料电池BOP供电装置100中的直流电源系统110和储能系统120[0041]在如图1和图2所示的燃料电池固定式发电系统200中，燃料电池固定式发电系统200可以包含至少一套燃料电池130，图1和图2中仅以燃料电池固定式发电系统200包含多可以包括并联和/或串联的至少两个电堆且并联的电堆共用一个DC/DC或者各自对应一个DC/DC；各套燃料电池130输出的直流电依次输入并网变流器140和变压器150后并入电网，一并网变流器140继而输入一变压器150，也可以分别输入并联的多个并网变流器140继而池固定式发电系统200中的燃料电池BOP供电装置100通过采用直流电源系统110和储能系统120形成的双电源热备份形式为燃料电池BOP131供电，可以在确定直流电源系统110发生供电故障，直流电源系统110切出供电后，通过储能系统120持续为燃料电池BOP131供电，而且储能系统120在直流电源系统110发生供电故障到直流电源系统110切出供电的时以为燃料电池固定式发电系统200的停电检修争取时间，又可以保证燃料电池固定式发电图1和图2所示的燃料电池固定式发电系统200中的控制监控系统160，具体的，参阅图3所[0044]步骤301：在燃料电池BOP供电装置100中的直流电源系统110和储能系统120并联为燃料电池固定式发电系统200中的燃料电池BOP131供电的过程中，获取储能系统120的正常的情况下，控制监控系统160可以控制直流电源系统110和储能系统120并联为燃料电[0046]首先，控制监控系统160分别向直流电源系统110中的控制模块115以及储能系统测模块124可以自动通过储能管理系统125向控制监控系统160反馈储能系统120的当前输流电压检测模块114也会自动向控制监控系统160分别反馈电网输出的电压的频率、幅值、获取指令，以通过储能系统120中的储能管理系统125转发第二直流电压检测模块124检测到的储能系统120的当前输出电压，以及向直流电源系统110中的电网检测模块111和第一块115发送携带有逐步升压策略的升压切入指令，以使控制模块115确定直流电源系统110的输出电压逐步升高至储能系统120的当前输出电压后再控制导通直流电源系统110的供[0050]进一步的，在直流电源系统110和储能系统120并联为燃料电池BOP131供程中，控制监控系统160可以获取储能系统120的当前SOC以进行状态监测和/或电压控制。储能管理系统125发送状态获取指令，以通过储能系统120中的储能管理系统125获取储能如20％)时，可以控制直流电源系统110输出高于储能系统120的当前输出电压的目标输出制监控系统160可以向直流电源系统110中控制模块115发送电压调控指令，以使直流电源系统110中控制模块115控制AC/DC模块112输出高于储能系统120的当前输出电压的目标输直流电源系统110为燃料电池BOP131供电以及为储能系统120充电时的电能流动方式如图[0054]第二种情况：控制监控系统160确定储能系统120的当前SOC不低于剩余容量下限监控系统160可以向直流电源系统110中控制模块115发送电压保持指令，以使直流电源系统110中控制模块115控制AC/DC模块112继续输出等于储能系统120的当前输出电压的目标控制监控系统160也可以不向直流电源系统110中控制模块115发送电压保持指令，直流电源系统110中控制模块115在设定时间范围内未接收到控制监控系统160下发的电压调控指系统110是否发生故障，确定电网和/或直流电源系统110发生故障时，确定直流电源系统将直流电源系统110的输出电压快速下拉至设定值(例如0)后，控制直流电源系统110的供电端与燃料电池BOP131的供电母线之间的连控制燃料电池130向电网和储能系统120倒送电以解决电网检修时的电网电源需求和储能前需要使电网的辅助设备先运行时，以及在电网与燃料电池固定式发电系统200并网发电[0058]进一步的，当电网检修完成能正常发电后，控制监控系统160确定电网恢复正常SOC达到电池容量上限时，控制直流电源系统110输出等于储能系统120的当前输出电压的系统120并联为燃料电池固定式发电系统200中的燃料电池BOP131供电的过程中，获取储源系统110的供电端与燃料电池BOP131的[0066]确定储能系统120的当前SOC低于剩余容量下限时，控制直流电源系统110输出高于储能系统120的当前输出电压的目标输出电压，以使直流电源系统110为燃料电池BOP[0067]确定储能系统120的当前SOC不低于剩余容量下限时，控制直流电源系统110输出等于储能系统120的当前输出电压的目标输出电压，以使直流电源系统110为燃料电池BOP源系统110的供电端与燃料电池BOP131的供电母线之间的连接，并控制直流电源系统110BOP131供电以及为储能系统120充电；确定储源系统110为燃料电池BOP131供电以及为储能系统1[0071]参阅图8所示，本申请实施例提供的燃料电池BOP供电控制设备800至少包括处理执行计算机程序时实现本申请实施例提供的燃料电池B[0072]本申请实施例提供的燃料电池BOP供电控制设备800还可以包括连接不同组件(包[0073]