【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光伏制氫，特別涉及一種高效能光伏制氫電源系統。
技術介紹
1、隨著全球能源需求的不斷增長和環境保護意識的日益增強，可再生能源的開發利用已成為世界各國的共同目標。氫能作為一種清潔高效的能源，具有能量密度高、無污染排放等優點，被視為解決大規模光伏發電過剩問題的有效途徑。傳統的光伏發電系統受天氣變化影響，發電穩定性較差，且多余電能難以儲存，導致“棄光”現象嚴重。因此，開發一種能夠高效轉化并儲存光伏發電產生的電能的光伏制氫電源系統顯得尤為重要。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種高效能光伏制氫電源系統，用來解決
技術介紹
中提出的問題，方便推廣。
2、為了達到上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種高效能光伏制氫電源系統，其主要包括以下組件和特征：
4、a.光伏發電系統：將太陽能轉化為直流電能；
5、b.電解水制氫系統：通過直流電在陰極上析出氫氣；
6、c.控制系統；
7、d.儲能裝置：用于儲存光伏發電系統產生的多余電能，以及在光照不足時向電解水制氫系統提供電能。
8、進一步的，所述氫氣供應模塊包括氫氣源和輔助組件；
9、所述光伏發電系統包括以下組件和特征：
10、a.光伏組件：是光伏發電系統的核心部分，由高效率的單晶硅或多晶硅材料制成，用于將太陽能直接轉化為直流電能，光伏組件的性能直接影響到整個系統的發電效率和穩定性；
11、b.匯流
12、c.支架：支架是支撐和固定光伏組件的結構件，由鋼材、鋁合金或輕質高強度材料制成，支架的設計需要考慮到光伏組件的重量、風壓和雪壓，以確保光伏組件能夠穩定、安全地工作；
13、d.基礎及接地裝置：基礎是安裝支架和光伏組件的承重結構，由混凝土或鋼材制成，接地裝置則是用于將光伏發電系統產生的靜電和雷電安全地導入大地，以保護設備和人員的安全。
14、進一步的，所述電解水制氫系統包括以下組件和特征：
15、a.電解槽：是電解水制氫系統的核心設備，用于將電能轉化為化學能，使水分子在電極上發生氧化還原反應，從而分解產生氫氣和氧氣，由若干個電解池組成，每個電解池內設有陰極和陽極，通過直流電在陰極上析出氫氣，陽極上析出氧氣；
16、b.電極：電極是電解槽中的關鍵部件，用于傳遞電流并催化水分子在電極表面的氧化還原反應，陰極采用具有優異析氫性能的材料制成，陽極則采用具有穩定氧化性能的材料；
17、c.隔膜：隔膜位于電解槽的陰極和陽極之間，用于隔離陰極和陽極產生的氣體，防止它們混合并發生爆炸，隔膜需要具有良好的離子傳導性和氣體隔離性，以確保電解過程的順利進行；
18、d.電解質溶液：電解質溶液是電解槽中的導電介質，用于傳遞電流并促進水分子的氧化還原反應，包括氫氧化鈉或氫氧化鉀強堿溶液，以及硫酸和鹽酸強酸溶液；
19、e.輔助設備：電解水制氫系統還包括循環泵、冷卻器、氣體分離器和儲氫罐。
20、進一步的，所述控制系統包括以下組件和特征：
21、a.控制器：控制器是控制系統的核心，負責接收來自各個傳感器的信號，并根據預設的算法和邏輯進行處理，然后輸出控制指令給執行機構，控制器采用高性能的微處理器或可編程邏輯控制器(plc)，具有強大的數據處理和實時控制能力；
22、b.傳感器：傳感器用于實時監測光伏發電系統和電解水制氫系統的各種參數，包括電壓、電流、溫度和壓力，傳感器將采集到的數據轉換為電信號，并傳輸給控制器進行處理；
23、c.執行機構：根據控制器的指令，調節電解水制氫系統的運行參數，包括電流密度和電極間距，執行機構包括電動調節閥、變頻器和直流電源；
24、d.人機界面：人機界面是操作人員與控制系統進行交互的接口，用于顯示系統的運行狀態、報警信息和歷史數據，操作人員通過人機界面輸入控制指令，調整系統的運行參數，或查看系統的詳細信息；
25、e.通信模塊：通過通信模塊，控制系統可以將實時數據發送給遠程監控中心或云平臺，實現遠程監控和故障診斷；
26、f.軟件算法：用于處理傳感器采集的數據，并根據預設的邏輯和規則輸出控制指令，軟件算法包括最大功率點跟蹤(mppt)算法、電解槽溫度控制算法和氫氣純度控制算法。
27、進一步的，所述儲能裝置包括以下組件和特征：
28、a.鋰離子電池儲能裝置：鋰離子電池具有高能量密度、長循環壽命和低自放電率的優點，鋰離子電池儲能裝置由多個鋰離子電池單元組成，通過電池管理系統(bms)進行監控和控制，以確保電池的安全、可靠運行；
29、b.鈉硫電池儲能裝置；
30、c.超級電容器儲能裝置：具有高功率密度、長循環壽命和快速充放電能力的優點，用于平衡光伏發電系統的波動性和提高系統的響應速度；
31、d.其他類型的儲能裝置：包括壓縮空氣儲能、抽水蓄能和飛輪儲能。
32、作為改進，本專利技術的有益效果為：
33、1、高效轉化：本專利技術通過集成光伏發電與電解水制氫技術，實現了可再生能源的高效轉化。光伏發電系統產生的直流電能直接用于電解水制氫，減少了逆變和升壓過程，提高了能源利用效率；
34、2、穩定儲能：儲能裝置能夠儲存光伏發電系統產生的多余電能，并在光照不足時向電解水制氫系統提供電能，確保系統穩定運行；
35、3、智能控制：控制系統根據光伏發電系統的實時發電情況，自動調整電解水制氫系統的運行參數，實現智能化控制，提高了系統的穩定性和可靠性；
36、4、環保節能：本專利技術采用清潔能源技術，實現了零排放，符合節能減排和綠色發展的要求。
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1.一種高效能光伏制氫電源系統，其主要包括以下組件和特征：
2.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述氫氣供應模塊包括氫氣源和輔助組件；
3.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述電解水制氫系統包括以下組件和特征：
4.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述控制系統包括以下組件和特征：
5.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述儲能裝置包括以下組件和特征：
【技術特征摘要】
1.一種高效能光伏制氫電源系統，其主要包括以下組件和特征：
2.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述氫氣供應模塊包括氫氣源和輔助組件；
3.根據權利要求1所述的一種高效能光伏制氫電源系統，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王鴻雁，熱孜萬古麗·吐爾孫，
申請(專利權)人：上海六電電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：
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