一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置的制作方法

本实用新型属于高效可控能源装置技术领域，具体涉及一种光伏发电与燃料电池结合的高效可控能源装置。

背景技术：

经过近10年的高速发展，公用电网供电安全性、可靠性以及其覆盖面已经取得了长远的进步，但是现在部分偏远地区任然有大量场合需要使用离网电源系统。由于政策的支持和设备成本的逐年降低，近些年光伏发电在我国取得了长足的发展，用光伏发电与锂电池结合的离网系统在国内应用的比较多。该系统主要是阳光充足的时候通过光伏发电向外供能并向锂电池充电，阳光不充足是由锂电池向外供电。

然而，现有的能源装置在使用过程中存在一些缺陷，例如，可靠性不高：由于天气等不可控因素的存在，光伏发电与锂电池结合的系统很难保障持续运行，例如出现连续几天的阴雨天气，整个系统能源就会耗尽；经济性不高：一方面由于系统可靠性存在较大的问题，采用该能源系统时往往需要额外配备应急发电系统；另一方面由于锂电池使用寿命较短，系统全生命周期内需要多次更换电池组件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置，以解决上述背景技术中提出的可靠性不高和经济性不高等问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置，包括光伏阵列装置(1)、制氢设备(2)、控制设备(3)、燃料电池(4)、逆变器(5)、输出端口(6)、氢气输入口(7)、储氢设备(8)，所述光伏阵列装置(1)与制氢设备(2)电性连接，所述制氢设备(2)与控制设备(3)之间通过第一管道连接，所述控制设备(3)通过第三管道、第四管道连接储氢设备(8)，所述燃料电池(4)与控制设备(3)之间通过第五管道连接，所述燃料电池(4)与逆变器(5)电性连接。

所述的一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置，燃料电池(4)的上方左端设置有电池负极(42)，且燃料电池(4)的上方右端还设置有电池正极(41)，氢气入口(43)设置在燃料电池(4)左侧的上端，且氢气入口(43)的下方靠近燃料电池(4)底部的位置处设置有水排放口(44)。

所述的一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置，所述燃料电池(4)的氢气入口(43)与控制设备(3)之间通过第五管道连接。

所述的一种光伏发电与燃料电池结合的可控能源装置，所述氢气输入口(7)与控制设备(3)之间通过第二管道连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构科学合理，使用安全方便，通过氢气储存装置储能，不需配备大规模电池组件，且储氢设备上设置有氢气输入口，可通过外部直接冲入氢气的方式应付长期阴雨天气，因此无需配备其他备用发电装置；控制设备能对制氢装置和外部直接输入氢气进行有效分配，并能对储氢装置进行实时监控，提醒余气不足时外部直接充气。

附图说明

图1为本实用新型燃料电池的结构示意图；

图2为本实用新型的原理示意图；

图中：1-光伏阵列装置、2-制氢设备、3-控制设备、4-燃料电池、41-电池正极、42-电池负极、43-氢气入口、44-水排放口、5-逆变器、6-输出端口、7-氢气输入口、8-储氢设备。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种光伏发电与燃料电池结合的高效可控能源装置，包括光伏阵列装置1、燃料电池4和氢气入口43，燃料电池4的上方左端设置有电池负极42，且燃料电池4的上方右端还设置有电池正极41，氢气入口43设置在燃料电池4左侧的上端，且氢气入口43的下方靠近燃料电池4底部的位置处设置有水排放口44，光伏阵列装置1与制氢设备2电性连接，制氢设备2与控制设备3之间通过管道L1连接，控制设备3上设置有储氢设备8，燃料电池4与逆变器5电性连接。

控制设备3与储氢设备8之间分别通过管道L3和管道L4固定连接。氢气入口43与控制设备3之间通过管道L5固定连接。逆变器5上设置有输出端口6，且逆变器5与输出端口6电性连接。氢气输入口7与控制设备3之间通过管道L2连接。

本实用新型中的逆变器5是把直流电能转变成交流电的装置，它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，正常工作时，阳光充足时光伏阵列装置1发电供给制氢设备2制造氢气，氢气通过管道L1输入控制设备3，进而通过管道L3输入储氢设备8，同时通过管道L5将氢气输入燃料电池4，此时一方面进行氢气储存，另一方面通过燃料电池4将化学能转化成电能，之后通过逆变器5将燃料电池产生的电能转化成日常工作生产所需电源；阳光不充足时直接通过储氢设备8经过管道L4和管道L5向燃料电池4供气产生电能；非正常工作时，阳光长时间不充足，储氢设备8中氢气即将耗尽时，通过氢气输入口7、管道L2、管道L3直接向储氢设备8补充氢气，然后通过正常方式供应能源。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。