[实用新型]家用光伏制氢及燃料电池控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，特别涉及一种家用光伏制氢及燃料电池控制器。

背景技术

目前，能源问题越来越成为世界的热点，解决能源的储能无污染技术更是人们关注的重点，然光伏制氢和燃料电池混合利用技术在工业中受到广泛的应用，中国是世界人口最多的国家，家用能源市场更占有较大的比例，若能做到家庭能源普及，需开发一种便利、安全、智能的光伏制氢及燃料电池综合智能控制器，方可解决市场需求。

发明内容

本实用新型提供一种智能、安全、使用维护方便的家用光伏制氢及燃料电池控制器。本实用新型不仅可以对光伏阵列、电解槽、燃料电池堆和电能输出控制装置进行一体化控制，还加入安全反馈传感器和可视化操作板，满足人们对人机交互方便调节、智能控制的现代化生活的需求。

本实用新型的技术方案是：

家用光伏制氢及燃料电池控制器，由家用光伏制氢及燃料电池中央处理器、光伏阵列控制模块、质子交换膜（PEM）电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、聚合物电解质燃料电池（PEFC）控制模块、系统安全反馈控制模块和可视化操作面板组成；其特征在于：家用光伏制氢及燃料电池中央处理器分别与光伏阵列控制模块、PEM电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、PEFC控制模块、系统安全反馈控制模块和可视化操作面板相连。

本实用新型所能实现的功能包括：

1、控制电解槽、燃料电池堆的工作启动与关闭，同时检测过程状态。

2、通过与可视化操作面板的电路连接，实现过程数据的转换与图表显示，同时实现开关、输出参数设定、安全反馈设定等控制命令的输入。

3、检测整套系统的运行安全，同时进行隐患报警。

4、自动化检测与控制功能。

5、电输出控制装置的监测及短路保护功能。

本实用新型控制器的软体部分通过PLC编程实现，通过与各类传感器的连接来接收可用信息；通过内部处理器及运算程序实现图标的绘制、数据的计算等，同时完成各类指令的发出；

本实用新型控制器的硬件部分通过功能模块的电路集成即可，同时在供电系统上配置小型可充电式电池，实现自身电源动力的供给。其他部件均通过线路连接实现。

实用新型接入可视化操作面板后可简易执行开机、运行和关机等工作；接入系统安全反馈控制模块后，当出现紧急事故，本实用新型会启动预警系统，进行自动断电保护。

本实用新型的有益效果是：家用光伏制氢及燃料电池控制器解决了系统繁杂、控制精度低、操作复杂和安装维护不便的问题，可以满足用户对单一可视化、安全使用的需求。其简单实用，安装使用快捷便利。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型由家用光伏制氢及燃料电池中央处理器、光伏阵列控制模块、PEM电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、PEFC控制模块、系统安全反馈控制模块和可视化操作面板组成，家用光伏制氢及燃料电池中央处理器分别与光伏阵列控制模块、PEM电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、PEFC控制模块、系统安全反馈控制模块和可视化操作面板相连。

本实用新型的家用光伏制氢及燃料电池中央处理器、光伏阵列控制模块、PEM电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、PEFC控制模块、系统安全反馈控制模块和可视化操作面板均从市场购买得到。

当日照光强达到一定程度时，光伏组件工作的电输出参数满足电解槽的工作要求时，光伏阵列控制模块反馈到中央处理器，家用光伏制氢及燃料电池中央处理器发出工作指令，电解槽开始工作，电解水制造氢气与氧气；氢气储存装置中氢气储量满足设定要求时，PEM电解控制模块反馈到家用光伏制氢及燃料电池中央处理器，家用光伏制氢及燃料电池中央处理器发出工作指令，燃料电池开始工作，利用氢气和氧气产生电流。

通过家用光伏制氢及燃料电池中央处理器分别与光伏阵列控制模块、PEM电解控制模块、家庭载荷量管理控制模块、PEFC控制模块，可以实时监测到电解槽与燃料电池的工作状态，并绘制成以时间为横坐标、生产物为纵坐标的曲线图，以便直观查看设备的工作情况；同时为了满足不同家庭的电性能需求，通过与电输出控制装置的协调设定，保证输出值满足系统需要，并可进行符合安全及生产工艺的启动、关闭指令的操作。

当氢气储量不足、电参数输入与输出不满足要求时，出现图像提示；当存在氢气泄露、气压值不稳定、电输入异常等状况时，系统安全反馈控制模块反馈给家用光伏制氢及燃料电池中央处理器并进行声音及图像报警，同时发出停止工作指令。