(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210227261.1
(22)申请日 2022.03.08
(71)申请人 阳光氢能科技有限公司
地址 230088 安徽省合肥市高新区铭传路
188号柏堰产业服务中心616室
(72)发明人 江才 汪习成 王梁 孙龙林
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
专利代理师 周初冬
(51)Int.Cl.
H02J 1/00(2006.01)
H02J 15/00(2006.01)
C25B 9/65(2021.01)
C25B 1/04(2021.01)
C25B 15/02(2021.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供一种光伏直流离网制氢系统及
其控制方法，该方法，应用于光伏直流离网制氢
指令；确定制氢直流电源的输入电压；并依据输
入电压与最大限幅值的对应关系，确定最大限幅
值；依据输出电参数指令、最大限幅值和制氢直
流电源的当前输出电参数，确定制氢直流电源的
工作状态，以及控制制氢直流电源处于相应工作
状态下的实际输出电参数；其中，工作状态包括：
MPPT模式和非MPPT模式；从而实现制氢直流电源
采用自适应调节的控制策略，在具备跟踪光伏阵
列MPPT功能的同时保障了光伏直流离网制氢系
统的稳定性。权利要求书3页 说明书11页 附图7页CN 114583682 A 2022.06.03
C N 114583682
A
1.一种光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，应用于光伏直流离网制氢系统中的制氢直流电源，包括：
接收输出电参数指令；
确定所述制氢直流电源的输入电压，并依据所述输入电压与最大限幅值的对应关系，确定最大限幅值；
依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数；
其中，所述工作状态包括：MPPT模式和非MPPT模式。
2.根据权利要求1所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，在依据所述输出电参数指令
、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态之前，还包括：
确定所述制氢直流电源的当前输出电参数。
3.根据权利要求1所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，所述最大限幅值为最大输出电参数，和/或，占空比限幅值或导通角限幅值。
4.根据权利要求1所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，包括：
判断所述制氢直流电源的当前输出电参数是否大于等于所述输出电参数指令的值；
若是，则所述制氢直流电源进入所述非MPPT模式；
若否，则所述制氢直流电源进入MPPT模式。
5.根据权利要求4所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数，包括：
在所述制氢直流电源进入所述非MPPT模式时，将所述输出电参数指令作为控制指令执行，以使所述制氢直流电源在所述非MPPT模式下的实际输出电参数为所述输出电参数指令的值。
6.根据权利要求5所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，在依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数之后，还包括：
判断所述制氢直流电源的输入电压是否小于预设的电压阈值；
若是，则将所述最大限幅值作为控制指令、控制所述制氢直流电源处于非MPPT模式下的实际输出电参数。
7.根据权利要求6所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，所述最大限幅值为最大输出电参数；
将所述最大限幅值作为控制指令、控制所述制氢直流电源处于非MPPT模式下的实际输出电参数，包括：将所述最大输出电参数作为控制指令，控制所述制氢直流电源处于非MPPT 模式下的实际输出电参数。
8.根据权利要求6所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，所述最大限
幅值为占空比限幅值或导通角限幅值；
将所述最大限幅值作为控制指令、控制所述制氢直流电源处于非MPPT模式下的实际输出电参数，包括：将所述占空比限幅值或所述导通角限幅值作为控制指令，控制所述制氢直流电源中的电力电子开关器件通断，从而控制所述制氢直流电源处于非MPPT模式下的实际输出电参数。
9.根据权利要求5所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，所述最大限幅值为占空比限幅值或导通角限幅值；
依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数之后，还包括：
若计算出的电力电子开关器件占空比或导通角超出对应的占空比限幅值或导通角限幅值，则按占空比限幅值或导通角限幅值控制制氢直流电源的电力电子开关器件；
若计算出的电力电子开关器件占空比或导通角未超出对应的占空比限幅值或导通角限幅值，则按占空比或导通角计算结果执行。
10.根据权利要求2所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，依据所述输出电参数指令
、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数，包括：
取所述输出电参数指令的值与所述最大限幅值之中的较小值，作为目标输出值；
依据所述制氢直流电源的当前输出电参数与所述目标输出值，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数。
11.根据权利要求10所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，依据所述制氢直流电源的当前输出电参数与所述目标输出值，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数包括：判断所述当前输出电参数是否大于等于所述目标输出值；
若是，则所述制氢直流电源进入非MPPT模式，将所述目标输出值作为控制指令，控制所述制氢电源处于非MPPT模式下的实际输出电参数；
若否，则所述制氢直流电源进入MPPT模式。
12.根据权利要求1‑11任一项所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法，其特征在于，最大输出电参数、输出电参数指令、当前输出电参数、实际输出电参数均为电压、电流和功率中的至少一个。
13.一种光伏直流离网制氢系统，其特征在于，包括：光伏阵列、制氢直流电源、电解槽和制氢系统控制器；
所述光伏阵列的输出端与所述制氢直流电源的输入端相连；
所述制氢直流电源的输出端与所述电解槽相连；
所述制氢直流电源与所述制氢系统控制器通信连接；
所述制氢直流电源用于执行如权利要求1‑12任一项所述的光伏直流离网制氢系统的控制方法。
14.根据权利要求13所述的光伏直流离网制氢系统，其特征在于，还包括设置于所述光
伏阵列与所述制氢直流电源之间的光伏直流电源。
一种光伏直流离网制氢系统及其控制方法技术领域
[0001]本发明属于光伏离网制氢技术领域，更具体的说，尤其涉及一种光伏直流离网制氢系统及其控制方法。
背景技术
[0002]光伏直流离网制氢系统包括光伏阵列、制氢直流电源、电解槽及制氢系统控制器；其中，主功率回路中无电网接入，以及无储能电池等储能装置接入。传统的制氢直流电源采用的控制方案为制氢直流电源执行MPPT，计算/检测输出电参数，并接收制氢系统控制器的
电源输出电参数指令，
当输出电参数大于等于相应的指令值时，制氢直流电源退出MPPT，按输出电参数指令执行、控制其输出电参数；若小于，则制氢直流电源继续执行MPPT。
[0003]然而，当出现光伏功率突降时，因光伏功率突变通常<10ms，MPPT周期通常>100ms，故制氢直流电源无法及时获知响应光伏功率的突变，从而会导致制氢直流电源输入电压震荡，甚至导致该电压急剧下降至制氢直流电源工作电压以下，最终引起电源故障停机或掉电停机、制氢系统触发异常，且存在安全风险。
发明内容
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种光伏直流离网制氢系统及其控制方法，用于实现制氢直流电源采用自适应调节的控制策略，在具备跟踪光伏阵列MPPT功能的同时保障了光伏直流离网制氢系统的稳定性。
[0005]本申请第一方面公开了一种光伏直流离网制氢系统的控制方法应用于光伏直流离网制氢系统中的制氢直流电源，包括：
[0006]接收输出电参数指令；
[0007]确定所述制氢直流电源的输入电压，并依据所述输入电压与最大限幅值的对应关系，确定最大限幅值；
[0008]依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，以及控制所述制氢直流电源处于相应工作状态下的实际输出电参数；
[0009]其中，所述工作状态包括：MPPT模式和非MPPT模式。
[0010]可选的，在依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态之前，还包括：
[0011]确定所述制氢直流电源的当前输出电参数。
[0012]可选的，所述最大限幅值为最大输出电参数，和/或，占空比限幅值或导通角限幅值。
[0013]可选的，依据所述输出电参数指令、所述最大限幅值和所述制氢直流电源的当前输出电参数，确定所述制氢直流电源的工作状态，包括：
[0014]判断所述制氢直流电源的当前输出电参数是否大于等于所述输出电参数指令的
说 明 书
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