CN220306956U - 一种自调节负载及燃料电池发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自调节负载及燃料电池发电系统，自调节负载包括负载功率耗散模块、负载功率控制模块以及负载电压采样模块；所述负载功率控制模块包括电压比较处理单元、驱动单元，所述负载功率耗散模块包括功率调节单元、受控于所述功率调节单元且与母线连接的功率负载；所述负载电压采样模块的采样端连接至母线，所述负载电压采样模块的输出端连接至所述电压比较处理单元的输入端，所述电压比较处理单元的输出端连接至所述驱动单元的输入端，所述驱动单元的功率调控端与所述功率调节单元连接。本实用新型通过自调节负载的功率自调节功能，实现负载功率与母线电压波动幅度保持动态匹配，使得母线电压保持稳定，确保了发电系统的安全稳定性。

Description

一种自调节负载及燃料电池发电系统

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其是涉及一种具有功率自调节功能的自调节负载及燃料电池发电系统。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。目前，按电解质类别可将燃料电池分为：碱性燃料电池(alkaline fuel cell，AFC)，磷酸燃料电池(phosphoric acid fuel cell，PAFC)，熔融碳酸盐燃料电池(moltencarbonate fuel cell，MCFC)，固体氧化物燃料电池(solid oxide fue lcell，SOFC)，质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)和直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell，DMFC)。虽然燃料电池的种类多样，目前应用比较成熟广泛的为固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池。为了将燃料电池产生的电能稳定地进行对外输出，通常需要将燃料电池配套其它模块形成燃料电池发电系统。

燃料电池发电系统的组成模块通常包括：燃料电池、输出电能调节模块、系统管控模块、原料供应模块、负载模块、电源模块、电能传输母线以及其它模块。在燃料电池发电过程中，由于诸如调整发电量、系统异常等情况的存在，会导致出现母线电压波动过大的情形，影响母线的稳定性和安全性。通过调控连接于母线的负载模块的负载功率设定值，可以起到稳定母线电压的作用。但是，在对现有技术的研究中发现，采用现有的负载模块来稳定母线电压至少存在以下问题：由于负载功率设定值的确定通常会历经发电系统数据检测、处理以及发送接收等过程，需要一定的响应时间，而母线电压波动的变化速度有时候会快于负载功率设定值的响应速度，因此在母线电压波动变化快的一些情况中，负载模块的负载功率设定值与母线电压的波动幅度常常不匹配，负载模块无法有效地稳定母线电压。

实用新型内容

本实用新型提供一种自调节负载及燃料电池发电系统，以解决现有的燃料电池发电系统中的负载模块以固定的负载功率设定值运行而无法与实际母线电压波动幅度一直保持匹配状态，从而导致母线不稳定安全的技术问题，本实施例能够通过自调节负载的功率自调节功能，实现负载功率与母线电压波动幅度保持动态匹配，使得母线电压保持稳定，确保了发电系统的安全稳定性。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种自调节负载，适用于燃料电池发电系统，包括：

负载功率耗散模块、负载功率控制模块以及负载电压采样模块；

所述负载功率控制模块包括电压比较处理单元、驱动单元，所述负载功率耗散模块包括功率调节单元、受控于所述功率调节单元且与母线连接的功率负载；

所述负载电压采样模块的采样端连接至母线，所述负载电压采样模块的输出端连接至所述电压比较处理单元的输入端，所述电压比较处理单元的输出端连接至所述驱动单元的输入端，所述驱动单元的功率调控端与所述功率调节单元连接。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述驱动单元包括负载功率调控单元，所述负载功率调控单元的输入端与所述电压比较处理单元的输出端连接，所述负载功率调控单元的输出端与所述功率调节单元连接。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述自调节负载可以是选自电子负载、电阻负载等各种形式的负载模块所述功率调节单元包括开关器件，例如IGBT、继电器等等。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述负载功率耗散模块还包括散热器和用于检测所述功率负载温度的温度传感器，所述驱动单元还包括散热器调控单元；

所述温度传感器的输出端与所述电压比较处理单元连接，所述散热器调控单元的输入端与所述电压比较处理单元的输出端连接，所述散热器调控单元的输出端与所述散热器连接。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述散热器包括风机，所述温度传感器包括NTC传感器。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述负载功率控制模块还包括模数转换模块和用于接收外部信号的信号接收模块，所述模数转换模块的输出端、所述信号接收模块的输出端分别与所述电压比较处理单元的输入端连接。

本实用新型还提供一种燃料电池发电系统，包括燃料电池、第一输出电能调节模块、系统管控模块、第二输出电能调节模块、电源模块以及上述任一所述的自调节负载；

所述燃料电池、所述第一输出电能调节模块、所述第二输出电能调节模块连接在母线上，所述自调节负载的采样端与所述母线连接，所述电源模块的一端与所述母线连接，所述电源模块的另一端与所述系统管控模块连接；

所述燃料电池、所述第一输出电能调节模块、所述第二输出电能调节模块、所述自调节负载受控于所述系统管控模块。

在本实用新型的其中一种实施例中，所述第一输出电能调节模块包括DC-DC升压模块；所述第二输出电能调节模块包括逆变并网模块。

本实用新型实施例还提供一种燃料电池发电系统，包括如上述的自调节负载。

相比于现有技术，本实用新型实施例具有如下有益效果：

通过改进负载模块的结构，克服现有负载模块的负载功率设定值固定的缺陷，以负载电压采样模块获取母线电压，电压比较处理单元根据母线电压而通过驱动单元调控功率调节单元，从而改变功率负载的实际功率，使功率负载以调节后的实际功率对母线上的电量进行消耗，进而实现负载模块的功率动态随母线电压变化而变化，能够以不同的负载功率来消耗发电系统中的电量，适用于电压动态变化的母线，有利于避免母线电压波动幅度大，并提高燃料电池发电系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的自调节负载的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的自调节负载的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的负载电压采样模块的电路原理图；

图4是本实用新型实施例中的负载功率耗散模块的原理图；

图5是本实用新型实施例中的燃料电池发电系统的原理图；

其中，说明书附图中的附图标记如下：

1、自调节负载；2、系统管控模块；3、第一输出电能调节模块；4、电源模块；5、燃料电池；6、第二输出电能调节模块；

11、负载电压采样模块；

12、负载功率控制模块；121、电压比较处理单元；1211、微处理器；122、驱动单元；1221、负载功率调控单元；1222、散热器调控单元；

13、负载功率耗散模块；131、功率调节单元；1311、开关器件；132、功率负载；1321、功率电阻；133、散热器；1331、风机；134、温度传感器；1341、NTC传感器。

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作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。

在燃料电池发电系统工作过程中，由于诸如系统故障、用电设备故障、系统内各模块用电量波动等情况的存在，母线电压可能会出现超安全范围波动的现象，影响母线的稳定性和安全性，通过使连接于母线的负载模块进行工作消耗电量，可以起到稳定母线电压的作用。比如，当母线电压上升超安全范围时，提高负载模块的负载功率设定值，反之则降低负载功率设定值，从而使母线电压恢复至安全范围。但是，负载功率设定值的确定需要通过发电系统历经一定的响应过程，当出现母线电压的波动速度快于负载功率设定值的响应速度时，则会导致负载功率设定值与母线电压的波动幅度无法保持动态匹配，负载模块无法有效地稳定母线电压。

针对于上述研究发现的技术缺陷，本实用新型实施例提供一种适用于燃料电池发电系统的自调节负载，其具有功率自调节功能，通过采集自调节负载的负载电压(即母线实时电压)并与母线额定电压对比，当母线实时电压相对母线额定电压发生超接受范围波动时，自调节负载可根据电压波动幅度，通过自动调节方式，例如以PID方式自动调整负载功率并运行，实现对负载功率设定值的补偿，进而调控母线实时电压，将母线实时电压回归至规定的电压范围内。具体的，如图1示出的自调节负载的其中一种结构示意图，自调节负载1包括负载功率耗散模块13、负载电压采样模块11、负载功率控制模块12；各模块的连接关系及功能介绍如下：

负载电压采样模块11，用于获取自调节负载所连接母线的母线实时电压；

负载功率控制模块12，用于当母线实时电压与母线额定电压的比较结果在预设的电压波动范围内时，控制负载功率耗散模块13以负载功率设定值运行；

负载功率控制模块12，还用于当比较结果超过预设的电压波动范围时，对应比较结果的大小补偿负载功率设定值，并控制负载功率耗散模块13以补偿后的负载功率实际值运行，使比较结果回归至预设的电压波动范围内。

其中，负载功率控制模块12包括电压比较处理单元121、驱动单元122，负载功率耗散模块13包括功率调节单元131、受控于功率调节单元131且与母线连接的功率负载132；

负载电压采样模块11的采样端连接至母线，负载电压采样模块11的输出端连接至电压比较处理单元121的输入端，电压比较处理单元121的输出端连接至驱动单元122的输入端，驱动单元122的功率调控端与功率调节单元131连接。

在本实施例中，自调节负载可以是选自电子负载、电阻负载等各种形式的负载模块。

本实施例通过改进负载模块的结构，克服现有负载模块的负载功率设定值固定的缺陷，以负载电压采样模块11获取母线电压，电压比较处理单元121根据母线电压而通过驱动单元122调控功率调节单元131，从而改变功率负载132的实际功率，使功率负载132以调节后的实际功率对母线上的电量进行消耗，进而实现负载模块的功率动态随母线电压变化而变化，能够以不同的负载功率来消耗发电系统中的电量，适用于电压动态变化的母线，有利于避免母线电压波动幅度大，并提高燃料电池发电系统的稳定性。

在本实施例中，可以理解的是，自调节负载1能进行功率自调节，通过将采集到自调节负载的负载电压(即母线实时电压)与母线额定电压进行对比，当产生较大幅度的电压波动时通过自动调节方式，例如以PID方式自动调整自调节负载的负载功率，实现对负载功率设定值的补偿，进而调控母线实时电压，将母线实时电压回归至规定的电压范围内。

相较于现有技术的负载模块在母线电压超范围波动时所运行的负载功率设定值只由发电系统历经一定的响应过程而确定，从而导致在母线电压波动的变化速度快于负载功率确定的响应速度时，负载功率设定值与母线电压的波动幅度无法保持动态匹配的问题，本实用新型实现了自调节负载1的功率自动调节功能，当电压波动的变化速度快于发电系统中负载功率设定值的响应速度，自调节负载即可自行对负载功率设定值进行补偿，实现母线实时电压的调控，将母线实时电压回归至规定的电压范围内，避免母线电压波动幅度大，从而可以快速、简单、高效地保证燃料电池发电系统在发电过程中负载功率设定值与母线电压的波动幅度保持动态匹配，使得母线电压稳定，进而保证了燃料电池发电系统的安全稳定性。

在本实用新型实施例中，负载功率控制模块12用于接收燃料电池5系统中的系统管控模块2发送的负载电压和负载功率的设定值、接收负载电压采样模块11发送的负载电压检测值、以及对接收的数据进行处理，并控制负载功率耗散模块13的运行。在其中一种实施例中，如图2所示，负载功率控制模块12，包括电压比较处理单元121和驱动单元122；其中，电压比较处理单元121的功能介绍如下：

电压比较处理单元121可用于比较母线实时电压与母线额定电压以获得电压波动幅度值，并当电压波动幅度值在预设的正常波动范围内时，通过驱动单元122控制负载功率耗散模块13以负载功率设定值运行；还可用于当电压波动幅度值超过预设的正常波动范围时，对应电压波动幅度值的大小补偿负载功率设定值，并通过驱动单元122控制负载功率耗散模块13以补偿后的负载功率实际值运行，使电压波动幅度值回归在预设的正常波动范围内。

作为示例性的，在其中一种实施例中，电压比较处理单元121可选用微处理器1211(例如单片机)，微处理器1211通过例如RS485的通讯方式接收系统管控模块2发送的负载电压和负载功率的设定值，控制驱动单元122输出驱动信号，例如PWM波形。当电压波动幅度值在预设的正常波动范围内时，微处理器1211控制驱动单元122输出对应负载功率设定值的第一驱动信号至负载功率耗散模块13，负载功率耗散模块13接收该第一驱动信号后按负载功率设定值对发电系统的电量进行消耗，使得电压波动幅度值处于接受范围内，保证母线电压稳定。当电压波动幅度值超过预设的正常波动范围时，微处理器1211以母线额定电压为目标，通过例如PID的自动调节方式调整负载功率值，实现对系统管控模块2发送的负载功率设定值进行补偿，并控制驱动单元122输出补偿后的第二驱动信号，负载功率耗散模块13接收补偿后的第二驱动信号后按经补偿的负载功率实际值对发电系统的电量进行消耗，实现自调节负载的负载功率提高或降低，相应地，母线实时电压下降或上升，以此保持母线实时电压相对母线额定电压处于预设的安全范围内上下波动。

在其中一种实施例中，负载电压采样模块11可以设计为如图3所示的电路结构，包括Kuf的电解电容、电阻Rh、电阻Rs、功率放大器等，通过该采样电路，选取母线上某一监测点的电压值并实时传输至负载功率控制模块12。

在本实用新型实施例中，功率耗散模块至少包括功率负载132、以及配置于功率负载132上的功率调节单元131；相应地为了使结构合理化，驱动单元122至少包括负载功率调控单元1221。请继续参见图2，是本实用新型的其中一种实施例，电压比较处理单元121，用于:

当电压波动幅度值在预设的正常波动范围内时，向负载功率调控单元1221发出正常运行指令；以及当电压波动幅度值超过预设的正常波动范围时，对应电压波动幅度值的大小向负载功率调控单元1221发出功率调控指令；

负载功率调控单元1221响应于接收到的正常运行指令，向功率调节单元131发出以负载功率设定值运行的第一驱动信号；以及响应于接收到的功率调控指令，向功率调节单元131发出以负载功率实际值运行的第二驱动信号。其中，应当说明的是，驱动单元122的第二驱动信号是根据电压波动幅度的大小进行输出，以使负载功率设定值的补偿量能够适应电压波动幅度，既能避免自调节负载的过度调节，又能使得负载功率与燃料电池发电系统的母线电压波动幅度保持动态匹配。结合图2和图4所示，在本实用新型的其中一种实施例中，负载功率耗散模块13还包括散热器133和用于检测负载温度的温度传感器134，驱动单元122还包括散热器调控单元1222；

其中，温度传感器134的输出端与电压比较处理单元121连接，电压比较处理单元121通过散热器调控单元1222控制散热器133。其中，散热器133包括但不限于风机，用于加速功率耗散，保证负载的正常工作温度；可以理解的是，温度传感器134包括但不限于NTC传感器，用于检测负载的温度；功率调节单元131包括但不限于如图所示的IGBT、继电器等开关器件，用于以驱动单元122发出的驱动信号来调控功率负载132的电流输入，从而实现对功率负载132的功率调节。其中，功率负载132作为消耗富余电量的主体，本领域技术人员可选用晶体管、如图4示出的功率电阻1321等，在此不进行赘述。

此外，对于散热器133，其工作过程受控于负载功率控制模块12，具体的在本实用新型的其中一种实施例中，电压比较处理单元121，用于接收系统管控模块2发出的负载功率设定值，并用于：

a、当负载功率设定值大于零时，通过散热器调控单元1222开启散热器133，以使自调节负载进入消耗发电系统电量的状态；

b、当接收到的负载功率设定值等于零且温度传感器134的检测温度小于预设的散热温度时，通过散热器调控单元1222关闭散热器133；或，

当负载功率设定值等于零且温度传感器134的检测温度大于等于预设的散热温度时，通过散热器调控单元1222开启散热器133。

在其中一种实施例中，检测温度可设为40℃，以风机和NTC传感器作为示例，燃料电池发电系统的母线实时电压相比母线额定电压处于预设的安全波动范围内，同时负载功率控制模块12接收到的负载功率设定值等于0且负载功率耗散模块13的NTC传感器检测的温度小于40℃时，关闭风机；否则开启风机。

基于上述实施例，本实用新型还考虑到从故障发生到发电系统检测到故障并发出指令的这段期间，母线电压会出现骤升现象，但负载模块仍未开始工作，因此无法对母线电压进行初期稳定。基于该现有技术缺陷，对负载模块进行改进，负载功率控制模块12，还用于：

在负载功率耗散模块13以负载功率设定值运行时，若母线实时电压与母线额定电压的比较结果超过预设的电压波动范围、且未接收到燃料电池发电系统中的系统管控模块的控制指令，则对应比较结果的大小补偿负载功率设定值，并控制负载功率耗散模块13以补偿后的负载功率实际值运行，使比较结果回归至预设的电压波动范围内。

在本实施例中，应当说明的是，负载功率设定值的设定如下：

燃料电池发电系统在正常工作时，发电系统会向自调节负载1发送控制指令，该控制指令包括负载功率设定值和待机指令，其中，通常设置负载功率设定值＝0。

当燃料电池发电系统在出现故障、外界影响、上级调度等异常情况时，发电系统向自调节负载1发送的控制指令包括负载功率设定值和工作指令，其中，负载功率设定值＝发电量-耗电模块用电量。

因此，从上述异常发生到发电系统检测到异常并发出指令的这段期间，母线电压会出现骤升现象，此时，自调节负载1先行将对发电系统之前下发的控制指令的负载功率设定值进行功率补偿，以及时地对母线电压进行初期稳定。

此外，在对应比较结果的大小补偿负载功率设定值之后，控制负载功率耗散模块13以补偿后的负载功率实际值运行之前，可控制负载功率控制模块12中的散热单元启动，以使散热单元能够在负载功率耗散模块13调整运行状态时进入正常工作状态，加快自调节负载的自动功率调整的应对速率。

为了便于理解，对上述实施例具体说明如下：

当燃料电池发电系统应用本实施例的自调节负载后，若自调节负载在未接收到系统管控模块2的指令且发生母线电压骤升的阶段，自调节负载的工作过程为：

a、负载电压采样模块11将采集的负载实时电压信息发送给负载功率控制模块12；

b、负载功率控制模块12对信息进行处理，并以母线额定电压为目标，通过PID方式调整负载功率值(将负载实时电压与母线额定电压进行对比，根据电压波动幅度调节负载功率，电压波动幅度越大，负载功率调节幅度越大，反之亦然)；

c、负载功率控制模块12根据负载功率调整结果来控制驱动单元122向负载功率耗散模块13输出PWM驱动信号；

d、负载功率耗散模块13接收PWM驱动信号，实现功率负载(可采用如图4示出的功率电阻1321)对发电系统电量的消耗，以保证母线电压稳定，并启动负载功率耗散模块13中的风机1331。

此外，步骤b和步骤c之间，负载功率控制模块12还可先通过散热器调控单元1222驱动开启负载功率耗散模块13的风机1331。

区别于初期的母线电压稳定方案，为了解决在负载模块响应于发电系统的控制指令来对电量进行消耗的过程中，母线电压的波动速度快于负载功率设定值的响应速度，导致负载功率设定值与母线电压的波动幅度无法保持动态匹配，负载模块无法有效地稳定母线电压的问题，在本实用新型的其中一种实施例中，负载功率控制模块12还能起到如下控制功能：

响应于接收到的发电系统的控制指令；其中，该控制指令包括负载电压设定值、工作指令/待机指令、负载功率设定值/负载电流设定值，自调节负载1根据该控制指令控制负载功率耗散模块13。

当母线实时电压与母线额定电压的比较结果在预设的电压波动范围内时，控制负载功率耗散模块13以负载功率设定值运行；

负载功率控制模块12，还用于当比较结果超过预设的电压波动范围时，对应比较结果的大小补偿负载功率设定值，并控制负载功率耗散模块13以补偿后的负载功率实际值运行，使比较结果回归至预设的电压波动范围内。

也即，自调节负载1在接收到系统管控模块2的指令后，其工作过程为：

a、自调节负载1接收到系统管控模块2发来的负载电压和负载功率设定值；

b、自调节负载1优先执行系统管控模块2发送的指令，负载功率控制模块12根据负载功率和负载电压的设定值，控制驱动单元122向负载功率耗散模块13输出PWM驱动信号；

c、负载功率耗散模块13接收PWM驱动信号，实现负载(功率电阻)对发电系统电量的消耗，使得负载电压采样模块采集的负载电压(母线实时电压)相对母线额定电压的波动幅度处于接受范围内，保证母线电压稳定；

d、当母线实时电压相对母线额定电压的波动幅度过大而导致与负载功率设定值不匹配时，负载功率控制模块12以母线额定电压为目标，通过自动调节方式，例如PID方式调整负载功率值，实现对系统管控模块2发送的负载功率设定值进行补偿，并控制驱动电路输出补偿后的PWM驱动信号；

e、负载功率耗散模块13接收补偿后的PWM驱动信号，实现功率电阻的负载功率提高或降低，相应地，母线实时电压下降或上升，从而使母线实时电压回归至母线额定电压预设的安全波动范围内。

在本实施例中，应当说明的是，自调节负载1的负载功率设定值的设定如下：

自调节负载1所运行的负载功率设定值＝发电量-耗电模块用电量-发电系统输出电量；

在燃料电池发电系统正常运行过程中，发电系统会向自调节负载1发送控制指令，该控制指令包括负载功率设定值和待机指令，通常设置负载功率设定值＝0。在这种状况中，只要检测到母线实时电压波动未超可接受范围，即使自调节负载1的负载功率设定值＞0，此时的自调节负载1也不进行工作。

在燃料电池发电系统运行出现故障时，发电系统在检测到故障后才向自调节负载1发送控制指令，该控制指令包括负载功率设定值和工作指令。因此当系统检测出现故障后，自调节负载1根据接收的负载功率设定值和工作指令进行工作。此外，可以理解的是，由于系统管控模块中计算处理的设置差异，而且自调节负载1也可根据电流/功率计算输出驱动信号，因此本领域技术人员还可根据本发明技术，将系统管控模块向自调节负载1所发送控制指令中的负载功率设定值替换为负载电流设定值，如：

燃料电池发电系统在正常工作时，系统管控模向自调节负载1发送的控制指令包括负载电流设定值和待机指令。

燃料电池发电系统在出现故障时，系统管控模块向自调节负载1发送的控制指令包括负载电流设定值和工作指令。

本实用新型实施例提供一种燃料电池发电系统，包括燃料电池5，第一输出电能调节模块3，系统管控模块2，第二输出电能调节模块6，电源模块4，用电设备7以及如上述的自调节负载1。其中，对各模块说明如下：

燃料电池5，以燃料和氧化剂为原料进行发电。

系统管控模块2，用于发电系统的监管和控制。

第一输出电能调节模块3，用于对燃料电池5输出的电能进行调节，并将调节后的电能输出至母线。

第二输出电能调节模块6，用于对发电系统产生的电能进行调节，并将调节后的电能输出至用电设备7。

电源模块4，其将母线的电能转成发电系统中各耗电模块的用电标准。

自调节负载1，与母线相连，可用于对燃料电池发电系统的发电量进行消耗，从而稳定母线电压；自调节负载1具有功率自调节功能，可通过采集自调节负载1的负载电压(即母线实时电压)并与母线额定电压对比，当母线实时电压相对母线额定电压发生超接受范围波动时，自调节负载1可根据电压波动幅度以诸如PID方式自动调整负载功率，实现对负载功率设定值进行补偿。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种自调节负载，适用于燃料电池发电系统，其特征在于，包括：

负载功率耗散模块、负载功率控制模块以及负载电压采样模块；

所述负载功率控制模块包括电压比较处理单元、驱动单元，所述负载功率耗散模块包括功率调节单元、受控于所述功率调节单元且与母线连接的功率负载；

所述负载电压采样模块的采样端连接至母线，所述负载电压采样模块的输出端连接至所述电压比较处理单元的输入端，所述电压比较处理单元的输出端连接至所述驱动单元的输入端，所述驱动单元的功率调控端与所述功率调节单元连接。

2.如权利要求1所述的自调节负载，其特征在于，所述驱动单元包括负载功率调控单元，所述负载功率调控单元的输入端与所述电压比较处理单元的输出端连接，所述负载功率调控单元的输出端与所述功率调节单元连接。

3.如权利要求2所述的自调节负载，其特征在于，所述功率调节单元包括开关器件。

4.如权利要求1或2所述的自调节负载，其特征在于，所述负载功率耗散模块还包括散热器和用于检测所述功率负载温度的温度传感器，所述驱动单元还包括散热器调控单元；

所述温度传感器的输出端与所述电压比较处理单元连接，所述散热器调控单元的输入端与所述电压比较处理单元的输出端连接，所述散热器调控单元的输出端与所述散热器连接。

5.如权利要求4所述的自调节负载，其特征在于，所述散热器包括风机，所述温度传感器包括NTC传感器。

6.如权利要求1所述的自调节负载，其特征在于，所述负载功率控制模块还包括模数转换模块和用于接收外部信号的信号接收模块，所述模数转换模块的输出端、所述信号接收模块的输出端分别与所述电压比较处理单元的输入端连接。

7.一种燃料电池发电系统，其特征在于，包括燃料电池、第一输出电能调节模块、系统管控模块、第二输出电能调节模块、电源模块以及如权利要求1-6任一项所述的自调节负载；

所述燃料电池、所述第一输出电能调节模块、所述第二输出电能调节模块连接在母线上，所述自调节负载的采样端与所述母线连接，所述电源模块的一端与所述母线连接，所述电源模块的另一端与所述系统管控模块连接；

所述燃料电池、所述第一输出电能调节模块、所述第二输出电能调节模块、所述自调节负载受控于所述系统管控模块。

8.如权利要求7所述的燃料电池发电系统，其特征在于，所述第一输出电能调节模块包括DC-DC升压模块；所述第二输出电能调节模块包括逆变并网模块。