一种野外应急可再生能源管理系统及其实施方法

摘要

本发明涉及一种基于可再生燃料电池的野外应急可再生能源管理系统及其实施方法，由太阳能电池、燃料电池、蓄电池、储氢瓶、水罐、逆变器、负载、可编程逻辑能源控制单元和无线收发模块等单元互相连接组成。通过可编程逻辑能源控制中心的智能化管理，实现太阳能的有效利用，系统电力不足时通过GPRS向指挥中心发送信号；该系统具有智能化、长时间供电、无人值守等特点，使管理系统的总体能量转换效率高于10％。

主权项

一种野外应急可再生能源管理系统，其特征在于所述的管理系统包括太阳能电池、可再生燃料电池、水罐、储氢瓶、逆变器、负载、蓄电池、能源控制单元和天线收发模块；其中，①太阳能电池，与逆变器互联；②可再生燃料电池分别与能源控制单元、储氢瓶、负载相连；③水罐，分别与能源控制单元、储氢瓶、负载相连；④储氢瓶，分别与能源控制单元、可再生燃料电池，水罐相连；⑤逆变器，分别与能源控制单元、太阳能电池、蓄电池、负载相连；⑥负载，分别与可再生燃料电池、逆变器、蓄电池相连；⑦蓄电池，分别与能源控制单元、逆变器、负载相连；⑧无线收发模块，与能源控制单元相连；⑨能源控制单元，与可再生燃料电池、水罐、储氢瓶、逆变器、蓄电池、无线收发模块相连；所述的管理系统是利用能源控制单元实现连续供电的，具体控制方法是：(1)如果太阳能电池的电池输出功率大于或等于负载功率，即Psc≥Pr，则进一步判断，如果Psc‑Pr≥Pq，那么太阳能电池接燃料电池，否则，太阳能电池直接通过逆变器接负载；(2)如果太阳能电池的电池输出功率小于负载功率，即Psc＜Pr，启动放氢过程启动燃料电池，启动放氢阀；(3)如果可再生燃料电池输出功率大于负载功率，即Pf＞Pr，则可再生燃料电池对负载供电，否则蓄电池对负载供电；(4)如果ps＜psmin，则GPRS发送信号到控制中心，否则蓄电池对负载充电；(5)如果pH≥pHset，关闭储氢瓶阀门、开启太阳能电池输出对蓄电池充电，否则继续对储氢瓶充氢；其中，Psc，太阳能电池电池输出功率，Pr，负载功率，Pq，制氢需要最低功率，Pf，可再生燃料电池输出功率，Ps，蓄电池输出功率，Psmin，蓄电池设定最低功率，pH，储氢瓶压力，pHset，设定储氢瓶压力。