专利名称：两直流电源互为补充用供电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两直流电源互为补充用供电装置，尤其涉及一种为“非并网风电”及市电两路供电制氢提供电解电源的两直流电源互为补充用供电中间装置。
背景技术：
在21世纪的今天，世界能源结构正孕育着重大的转变，即由矿物能源系统向可再 生能源为基础的可持续能源系统转变。在众多的可再生能源中，目前发展最快、商业化最广 泛、经济上最适用的当数风能发电。我国是风能大国，风能开发利用潜力很大，然而，受风电 在电网中比例的限制以及风电成本居高不下等因素制约，难以发挥对能源结构战略性调整 作用。一方面，我国受能源和环境双重瓶颈的严重约束，另一方面，我国丰富的风能资源却 未能得到有效开发利用。根据我国国情，风电发展必须进行基础理论创新，走具有中国特色 和自主知识产权的多元化发展之路，而“非并网风电”正是这种理论创新和实践。大规模非 并网风电系统是指风电系统的终端负荷不是传统的单一电网，而是将风电直接应用于一系 列能适应风电特性的高耗能产业及其它特殊领域。水电解制氢就是典型的高耗电能产业。 通过模拟试验对非并网风电直接应用于水电解制氢的可行性进行研究，试验表明，水电解 生产均能较好地适应风电特性，生产过程中的电压或电流波动，只影响设备的产气量，不影 响设备的使用寿命和工艺流程。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种两直流电源互为补充用供电
直ο本发明的目的通过以下技术方案来实现两直流电源互为补充用供电装置，其特征在于包括市电整流电源和风电整流电 源，所述市电整流电源和风电整流电源以并联方式接入至电解槽的电源输入端。进一步地，上述的两直流电源互为补充用供电装置，其中，所述市电整流电源的正 极与电解槽连接的线路上设置有二极管，所述二极管的正极连接市电整流电源的正极。更进一步地，上述的两直流电源互为补充用供电装置，其中，所述风电整流电源的 正极与电解槽连接的线路上设置有二极管，所述二极管的正极连接风电整流电源的正极。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明装置为两直流电源互为补充用，一方面充分利用了整流管单向导电性的特 性，再配合电压高低互相抵制的原理，另一方面利用了水电解制氢的有一个电压范围，也即 有最低电解电压，有额定产气量电压；实现了一路(风电整流电源)作为主要供电电源，另 一路(市电整流电源)作为辅助电源，当主要供电电源(风电整流电源)欠压时，另一路辅 助电源(市电整流电源)及时补充供电，最大限度的保证了电解制氢的最低电解正常运行。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1 本 发明的原理示意图。图中各附图标记的含义1-市电整流电源，2-二极管，3-风电整流电源，4-二极管，5-电解槽。
具体实施例方式本发明提供一种两直流电源互为补充用供电装置，双路供电时，网电自动为风电 补充，保证了水电解制氢的正常连续运行。当中的双路供电就采用了两直流电源互为补充 用供电中间装置，为试验的顺利进行起到了关键性的作用。如图1所示，两直流电源互为补充用供电装置，包括市电整流电源1和风电整流电 源3，市电整流电源1和风电整流电源3以并联方式接入至电解槽5的电源输入端；市电整 流电源1的正极与电解槽5连接的线路上设置有二极管2，二极管2的正极连接市电整流电 源1的正极，风电整流电源3的正极与电解槽5连接的线路上设置有二极管4，二极管4的 正极连接风电整流电源3的正极。本装置为两直流电源互为补充用，一方面充分利用了整流管单向导电性的特性， 再配合电压高低互相抵制的原理，另一方面利用了水电解制氢的有一个电压范围，也即有 最低电解电压，有额定产气量电压。实现了一路(风电整流电源3)作为主要供电电源，一 路(市电整流电源1)作为辅助电源，当主要供电电源(风电整流电源3)欠压时，另一路辅 助电源(市电整流电源1)及时无缝补充供电，最大限度的保证了电解制氢的最低电解正常 运行。市电整流电源1的主要部分就是整流管，整流管也就是二极管，一般通过的电流 较大。利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流 电。也可直接把直流电接入，使其成为可以单一方向通过的直流电。整流二极管包含一个 PN结，有阳极和阴极两端。P区的载流子是空穴，N区的载流子是电子，在P区和N区间形 成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流 子，能通过大电流，具有低的电压降(典型值为0.7V)，称为正向导通状态。若加相反的电 压，使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流(称反向漏电流)，称为反向阻 断状态。利用这种特性，当两直流电并联时，若当中一路通过的电压高过另一路的电压，势 必造成针对另一路的电压成反向电压，从而也就抑制了这路的电流通过。整流管具有温度保护作用，因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超 过容许限度(硅管为140左右，锗管为90左右)时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管 使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。同时为了保护此种情况发生，配套相应的散 热片进行降温，为了更加可靠，加装轴流风扇进行强制风冷。整流管的最高反向工作电压， 加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力成全导通状 态，为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。同时，为了保护整个电路正常运行，在 其电路中串联快速熔断器进行保护。具体应用时，为了电解槽正常制氢，先将市电整流电源1设一个最低限的电解稳 压电源，如45VDC (42. 5 50VDC)，假设风电直流电源3直流电压一般稳在47VDC左右，这样风电直流电源3供电正常时(维护电解电压47VDC左右)，因二极管的特性，市电整流电源 1不供电，当风电直流电源3供电不足时(也即电解电压低于45VDC)，此时，二极管的特性 由市电整流电源1代替风电直流电源3供电电解。两直流电源互为补充用供电中间装置结构简单，主要电路就两块整流管，大大减 少了电路故障率。两直流电源互为补充用供电中间装置结构合理，配有温控开关，当温度达 到一定温度时自动启动降温风机进行降温，配有熔断器，防止整流柜击穿短路，保护整个电 路。两直流电源互为补充用供电中间装置工作时首先对当中一回路(市电)供电电源进行 最低要求的正常配电——辅助电源，可以人为设定制氢装置最低要求的正常运行电压。另 一回路(非并网风能供电)就作为主供电电源进行配电，当主供电电源电压超过辅助配电 的电压时，辅助配电供电输出功率就会随着下降，直至无输出进入热备状态。当主供电电源 输出功率下降时，接近先前人为设定的制氢装置最低要求的正常运行电压时，辅助电路根 据当前状况进行即时补充供电，保证了后续设备的正常连续运行。两直流电源互为补充用 供电中间装置，只要两直流供电电源有可能 都达不到设备运行要求时但两路总供电时可以 满足时，还能够保证设备的正常运行，这当然又可考虑到风能与太阳能的配套使用领域中。综上所述，本发明两直流电源互为补充用供电中间装置解决了其中一路不稳定的 直流供电问题，保证了水电解制氢的正常连续运行，也为“非并网风电”为主、市电为辅共用 状态下提供了不可缺的的中间供电装置。需要强调的是以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
两直流电源互为补充用供电装置，其特征在于包括市电整流电源和风电整流电源，所述市电整流电源和风电整流电源以并联方式接入至电解槽的电源输入端。
2.根据权利要求1所述的两直流电源互为补充用供电装置，其特征在于所述市电整 流电源的正极与电解槽连接的线路上设置有二极管，所述二极管的正极连接市电整流电源 的正极。
3.根据权利要求1所述的两直流电源互为补充用供电装置，其特征在于所述风电整 流电源的正极与电解槽连接的线路上设置有二极管，所述二极管的正极连接风电整流电源 的正极。
全文摘要
本发明提供一种两直流电源互为补充用供电装置，包括市电整流电源和风电整流电源，所述市电整流电源和风电整流电源以并联方式接入至电解槽的电源输入端。该装置为两直流电源互为补充用，一方面充分利用了整流管单向导电性的特性，再配合电压高低互相抵制的原理，另一方面利用了水电解制氢的有一个电压范围，也即有最低电解电压，有额定产气量电压；实现了一路(风电整流电源)作为主要供电电源，另一路(市电整流电源)作为辅助电源，当主要供电电源欠压时，另一路辅助电源及时补充供电，从而最大限度的保证电解制氢的最低电解正常运行。
文档编号H02J9/04GK101980414SQ20101055594
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者董太明 申请人:苏州竞立制氢设备有限公司