专利名称：一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型设计一种氢能发电系统，尤其是一种利用输出滤波器的氢能发电系统，还涉及高分子氢能燃料电池的控制装置，属于新能源技术领域。
背景技术：
整个氢能发电系统的核心是高分子氢能燃料电池和制氢剂，本公司自主研发的制氢剂能够与水反应产生高纯度氢气，并供高分子氢能燃料电池发电，这种发电方式即经济又环保，但是通过高分子氢能燃料电池转换而来的电能要驱动负载还需要一系列的转换， 这其中就涉及到输出电能的滤波问题。一般来讲，通过高分子氢能燃料电池转换来的电能存在高次谐波，无法给负载提供接近恒定的直流电压，对整个发电系统的稳定性有着很大的影响。而不解决这一电压不稳定问题，负载就无法正常运行，严重损害了发电系统的安全性能。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于输出滤波器的滤波整流功能的性能稳定的氢能发电系统，输出滤波器作为氢能发电中重要部件DC-DC或AC-DC变换器中的重要组成部分，能够通过其低通滤波作用，滤除整流级电压的高频谐波成分，给负载提供接近恒定的直流电压，使得负载能够安全稳定的运行，提高了产品的质量保证。本实用新型通过以下技术方案予以实现一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，包括两个输出滤波器，一个滤波器与 DC-AC转换器相连，另一个与DC-DC转换器相连，所述的DC-AC转换器和DC-DC转换器并联接入SBMS智能蓄电池组监测模块，所述的SBMS智能蓄电池组监测模块分别与蓄电池组和开关相连，所述的开关用来控制SBMS智能蓄电池组监测模块的开断状态，所述的蓄电池组接入了一路并联电路，所述的并联电路由AC-DC电路和DC-DC电路并联组成，所述的AC-DC 电路和DC-DC电路同时与高分子氢能燃料电池相连。所述的输出滤波器的额定工作电流是IA至50A，额定的工作电压为OV至250V， 泄漏电流为50m A，插入损耗小于2W。所述的SBMS智能蓄电池组监测模块的工作电源是9V至38V，组端电压检测范围是 OV至38V，组端电压检测精度是士0. 5%，电流检测范围是OA至100A。所述的DC-AC转换器和DC-DC转换器通过CAN总线以CAN通信协议与SBMS智能蓄电池组监测模块交换数据。所述的高分子氢能燃料电池通过采集氢气产生电能供AC-DC电路和DC-DC电路发电并供给蓄电池。所述的AC-DC电路和DC-DC电路的输出端分别连接了一个二极管，所述的二极管是为了防止蓄电池组的电流反流造成漏电。本实用新型的有益效果是[0012]本实用新型能够有效降低主电源谐波及换相缺口，并且能够保护驱动装置电力电子元件免受主电源尖峰电流冲击造成的危害。本实用新型能够抑制变频器输出的谐波干扰，通过其自身的低通滤波作用，滤除整流机电压的高频谐波成分，给负载提供接近恒定的直流电压，提高系统的可靠性。本实用新型的输出滤波器安装于DC-AC转换器和DC-DC转换器的电力输出线与负载之间，不但能有效滤除变频器输出电流中的高次谐波，减小由高频谐波引起的附加转矩， 降低电机温升及电机运行噪音，而且能有效抑制转换器的输出侧的浪涌电压，保护电机，提高变频调速系统的功率因数。
图1是本实用新型的工作原理图其中1——滤波器；2——DC-AC转换器；3——DC-DC转换器；4——SBMS智能蓄电池组监测模块；5——开关；6——蓄电池组；7——负载；8——AC-DC电路；9——DC-DC 电路；10——二极管；11——高分子氢能燃料电池。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例对本实用新型作进一步的说明。如图1所示，本实施例包括高分子氢能燃料电池(11)、AC_DC电路(8)、DC_DC电路 (9 )、蓄电池组(6 )、SBMS智能蓄电池组监测模块(4 )、DC-AC转换器(2 )、DC-DC转换器(3 )、 滤波器(1)和负载(7)。其中从高分子氢能燃料电池(11)的输出端分成两种类型的电路，一组是AC-DC电路(8)，另一组是DC-DC电路(9)，这是充分考虑到用户对用电类型的选择性， 用户可以根据自身条件和要求选择使用直流或交流形式的电流，充分体现了本实用新型的人性化。同时AC-DC电路(8)和DC-DC电路(9)输出端各自加载了一个二极管(10)，主要是利用二极管的单向导通功能防止由于蓄电池组的电流反流造成漏电，提高系统安全性能。整个实用新型的实施过程首先从制氢开始，由本公司自制研发的高效制氢剂只需要与水反应就能够产生大量高纯度氢气，其中制氢剂由铝、生石灰(CaO)、氢氧化钠 (NaOH)等成分组成并已取得韩国专利及IP澳大利亚专利，专利号分别为10-0803074及 2008227365。这些氢气通过高分子氢能燃料电池(11)后产生电能，而产生的电能通过两类电路模块的转换形成交流和直流两种可供用户自由选择的电流形式，并且两类电路转换模块的输出端都加载了二极管(10)，二级管(10)的作用主要是为了防止由于蓄电池组(6)内的电流反流造成的漏电，这是由于二极管作为电子元器件，它在设计之初就是单向导通的， 电流通过它只进不出，所以即使蓄电池组(6)内的电流反流也不会造成漏电等安全隐患。当电能通过两类转换模块并联进入到蓄电池组(6)，蓄电池组(6)的输出端加载了 SBMS智能蓄电池组监测模块(4)，之所以加载SBMS智能蓄电池组监测模块(4)是由于 SBMS智能蓄电池组监测系统能够精确地采集电压、电流，并且通过综合计算判断精确地计算出电池容量，提高了氢能发电设备发电数据的准确性和可靠性，提高供电系统的可靠性和自动化程度，同时还可以M小时监测电池容量及电池的自放电，可用于蓄电池组的日常维护活化，有益于电池容量的恢复保持，延长电池使用寿命，是电池系统中不可缺少的安全保障设备。其中开关(5)与SBMS智能蓄电池监测模块(4)相连，是用来控制其开断状态的。再然后SBMS智能蓄电池监测模块(4)后并联加载了两类转换器，分别是DC-AC转换器(2)和DC-DC转换器(3)，两类转换器的功能主要是高效率地实现电压变换和稳定输
4出。再接下来两类转换器的输出端都各自加载了一个输出滤波器(1)，输出滤波器(1)作为变换器中的重要组成部分，通过其低通滤波作用，滤除整流级电压的高频谐波成分，给负载提供了接近恒定的直流电压。最后滤波器的输出端加载负载(7)，进行驱动和电能的使用。 至此，整个实用新型过程结束。
权利要求1.一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，包括两个输出滤波器(1)，一个滤波器 (1)与DC-AC转换器(2)相连，另一个与DC-DC转换器(3)相连，所述的DC-AC转换器(2) 和DC-DC转换(3)器并联接入SBMS智能蓄电池组监测模块(4)，所述的SBMS智能蓄电池组监测模块(4)分别与蓄电池组(6)和开关(5)相连，所述的开关(5)用来控制SBMS智能蓄电池组监测模块的开断状态，所述的蓄电池组(6)接入了一路并联电路，所述的并联电路由 AC-DC电路(8)和DC-DC电路(9)并联组成，所述的AC-DC电路(8)和DC-DC电路(9)同时与高分子氢能燃料电池(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，其特征在于所述的输出滤波器(1)的额定工作电流是IA至50A，额定的工作电压为OV至250V，泄漏电流为50m A，插入损耗小于2W。
3.根据权利要求1所述的一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，其特征在于所述的SBMS智能蓄电池组监测模块(4)的工作电源是9V至38V，组端电压检测范围是OV至38V， 组端电压检测精度是士0. 5%，电流检测范围是OA至100A。
4.根据权利要求1所述的一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，其特征在于所述的DC-AC转换器(2)和DC-DC转换器(3)通过CAN总线以CAN通信协议与SBMS智能蓄电池组监测模块(4)交换数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，其特征在于所述的高分子氢能燃料电池(11)通过采集氢气产生电能供AC-DC电路(8)和DC-DC电路(9)发电并供给蓄电池组(6)。
6.根据权利要求1所述的一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，其特征在于所述的AC-DC电路(8)和DC-DC电路(9)的输出端分别连接了一个二极管(10)，所述的二极管 (10 )是为了防止蓄电池组的电流反流造成漏电。
专利摘要一种基于输出滤波器过滤的氢能发电系统，主要是利用输出滤波器(1)的低通滤波作用，滤除整流级电压的高频谐波成分，给负载提供了接近恒定的直流电压。整个实用新型包含了高分子氢能燃料电池(11)、AC-DC电路(8)、DC-DC电路(9)、蓄电池组(6)、SBMS智能蓄电池组监测模块(4)、DC-AC转换器(2)、DC-DC转换器(3)、滤波器(1)这些主要部件，整个实用新型能够有效降低主电源谐波及换相缺口，并且能够保护驱动装置电力电子元件免受主电源尖峰电流冲击造成的危害。
文档编号H02M1/12GK202308170SQ201120327338
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者朴廷泰, 王纪忠, 王靖 申请人:江苏中靖新能源科技有限公司