一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统和方法

摘要

本发明涉及一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统和方法，属于制氢领域。所述撬装与固定装联合模块化制氢控制系统包含多个制氢站、撬装车载制氢调度中心和多个撬装模块化制氢装置；每个制氢站都包括固定装模块化制氢装置和多个撬装模块化制氢装置的撬装停车位；撬装车载制氢调度中心包含加氢站和多个撬装停车位，撬装停车位供撬装模块化制氢装置停放；撬装车载制氢调度中心调度多辆撬装模块化制氢装置在多个制氢站之间布置。本申请通过在多个制氢站都配置固定装模块化制氢装置和移动式撬装模块化制氢装置并调度，实现了制氢可靠性和多个制氢站之间的分阶段稳定制氢调度，同时提高了清洁能源利用率。

权利要求

1.一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统，其特征在于，

包含n个制氢站、撬装车载制氢调度中心和多个撬装模块化制氢装置，n为大于4的整数；

每个制氢站都包括固定装模块化制氢装置和多个撬装模块化制氢装置的撬装停车位；

撬装车载制氢调度中心包含加氢站和多个撬装停车位，撬装停车位供撬装模块化制氢装置停放；

所述撬装模块化制氢装置为车载PEM制氢耦合装置，每个制氢站和撬装模块化制氢装置都与撬装车载制氢调度中心通讯连接；

所述制氢站包含多个直达制氢站和多个非直达制氢站，直达制氢站具有道路直达撬装车载制氢调度中心，非直达制氢站只有通过去往直达制氢站的道路并在直达制氢站中转才到达撬装车载制氢调度中心；

撬装车载制氢调度中心调度多辆撬装模块化制氢装置在n个制氢站之间布置或者移动；

撬装车载制氢调度中心、直达制氢站与非直达制氢站形成三级节点型布置网络，撬装车载制氢调度中心为第一级节点，直达制氢站为第二级节点，非直达制氢站为第三级节点，直达制氢站有n个，每个直达制氢站下面连接有m个非直达制氢站，m为整数；撬装车载制氢调度中心与n个直达制氢站构成第一级节点与第二级节点之间的区域性循环调度网络，撬装车载制氢调度中心在n个直达制氢站之间进行车载PEM制氢耦合装置的调度，由直达制氢站对其对应的m个非直达制氢站的车载PEM制氢耦合装置进行分配。

2.一种撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，包含权利要求1所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤M1，每个制氢站具有标志Si，若制氢站为直达站点，设置Si=1；若制氢站为非直达站点，设置Si=0，i为小于等于n或者n+m的整数；

步骤M2，每个制氢站在当日的预设时间预测下一日的新能源发电量；

步骤M3，撬装车载制氢调度中心在当日根据每个制氢站预测的下一日的新能源发电量计算直达制氢站的发电量之和S1与非直达制氢站的发电量之和S2；

步骤M4，当S1>S2时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度40‑80%比例的撬装模块化制氢装置；撬装车载制氢调度中心在下一日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度剩余比例的撬装模块化制氢装置；

步骤M5，当S1

3.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，每个制氢站连接有新能源电源。

4.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M2中，每个制氢站根据下一日天气预测下一日的新能源发电量。

5.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M2中，每个制氢站根据下一日天气结合历史发电曲线预测下一日的新能源发电量。

6.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M4中，当S1/S2>4时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度撬装模块化制氢装置，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的距离为Sij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的距离为DSi，最优路径指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=1的直达站点并满足  的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

7.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M4中，当2

8.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M5中，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的所用运输时间为Tij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的运输时间为TDSi，最短时间指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=0的非直达站点并满足 的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

9.如权利要求2所述的撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，其特征在于，步骤M5，当S1/S2<2时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度撬装模块化制氢装置，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的所用运输时间为Tij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的运输时间为TDSi，最短时间指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=0的非直达站点并满足 的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

说明书

一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统和方法

技术领域

[0001] 本发明属于制氢领域，尤其涉及一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统和方法。

背景技术

[0002] 现有制氢站的装机和容量多为固定式的，新能源与制氢连接供电时，当有光电和风电等新能源发电接入时固定装模块化制氢装置无法消纳新能源电力时，由于制氢站的装机和容量限制，无法消纳新能源电力，造成清洁能源的浪费；当固定装模块化制氢装置检修时，固定式的制氢站一方面无法利用新能源电力，另一方面造成制氢容量下降影响氢气的稳定供给。

[0003] 此外，在寒冷的冬季，由于积雪和低温寒冷，当出现弃光或弃风时，利用光伏系统与PEM制氢设备耦合时，PEM制氢设备与电源连接较困难，例如采用电缆连接时，由于电缆需要人工拖动并压接电缆端子板，操作费时且操作困难；另外，当利用车载制氢装置制氢时，由于车轮与挡板定位出现偏差，使得PEM制氢设备的第一电力装置或者第二电源连接单元与电力汇控柜之间的距离出现偏差，采用人工操作连接电源时，由于距离偏差出现电缆长度不够连接不上或者电缆端子孔不匹配从而无法螺接PEM制氢设备与电力汇控柜之间的连接电缆端子板。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供了一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统和方法，实现可靠制氢可靠性和多个制氢站之间的分阶段稳定制氢调度，同时提高清洁能源利用率。

[0005] 一种撬装与固定装联合模块化制氢控制系统，

[0006] 包含n个制氢站、撬装车载制氢调度中心、多个撬装模块化制氢装置，n为大于4的整数；

[0007] 每个制氢站都包括固定装模块化制氢装置和多个撬装模块化制氢装置的撬装停车位；

[0008] 撬装车载制氢调度中心包含加氢站和多个撬装停车位，撬装停车位供撬装模块化制氢装置停放；

[0009] 所述撬装模块化制氢装置为车载PEM制氢耦合装置，每个制氢站和撬装模块化制氢装置都与撬装车载制氢调度中心通讯连接；

[0010] 所述制氢站包含多个直达制氢站和多个非直达制氢站，直达制氢站具有道路直达撬装车载制氢调度中心，非直达制氢站只有通过去往直达制氢站的道路并在直达制氢站中转才到达撬装车载制氢调度中心；

[0011] 撬装车载制氢调度中心调度多辆撬装模块化制氢装置在n个制氢站之间布置或者移动。

[0012] 优选地，撬装车载制氢调度中心、直达制氢站与非直达制氢站形成三级节点型布置网络，撬装车载制氢调度中心为第一级节点，直达制氢站为第二级节点，非直达制氢站为第三级节点，直达制氢站有n个，每个直达制氢站下面连接有m个非直达制氢站，m为整数；撬装车载制氢调度中心与n个直达制氢站构成第一级节点与第二级节点之间的区域性循环调度网络，撬装车载制氢调度中心在n个直达制氢站之间进行车载PEM制氢耦合装置的调度，由直达制氢站对其对应的m个非直达制氢站的车载PEM制氢耦合装置进行分配。

[0013] 本发明还包含一种撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，

[0014] 包括如下步骤：

[0015] 步骤M1，每个制氢站具有标志Si，若制氢站为直达站点，设置Si=1；若制氢站为非直达站点，设置Si=0，i为取值范围为1‑n的整数；

[0016] 步骤M2，每个制氢站在当日的预设时间预测下一日的新能源发电量；

[0017] 步骤M3，撬装车载制氢调度中心在当日根据每个制氢站预测的下一日的新能源发电量计算直达制氢站的发电量之和S1与非直达制氢站的发电量之和S2；

[0018] 步骤M4，当S1>S2时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度40‑80%比例的撬装模块化制氢装置；撬装车载制氢调度中心在下一日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度剩余比例的撬装模块化制氢装置；

[0019] 步骤M5，当S1

[0020] 优选地，每个制氢站连接有新能源电源。

[0021] 优选地，步骤M2中，每个制氢站根据下一日天气预测下一日的新能源发电量。

[0022] 优选地，步骤M2中，每个制氢站根据下一日天气结合历史发电曲线预测下一日的新能源发电量。

[0023] 优选地，步骤M4中，当S1/S2>4时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度撬装模块化制氢装置，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的距离为Sij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的距离为DSi，最优路径指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=1的直达站点并满足  的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

[0024] 优选地，步骤M4中，当2

[0025] 优选地，步骤M5中，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的所用运输时间为Tij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的运输时间为TDSi，最短时间指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=0的非直达站点并满足  的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

[0026] 优选地，步骤M5，当S1/S2<2时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度撬装模块化制氢装置，撬装车载制氢调度中心的标志为D，任意两个制氢站之间的所用运输时间为Tij，撬装车载制氢调度中心至每个制氢站的运输时间为TDSi，最短时间指从撬装车载制氢调度中心遍历标志Si=0的非直达站点并满足 的和最小，j为与i不相等的大于1的整数。

[0027] 优选地，固定装模块化制氢装置检修时，撬装模块化制氢装置单独制氢。

[0028] 有益的技术效果：

[0029] 可选地、当撬装模块化制氢装置停入每个制氢站的所述撬装停车位时，撬装模块化制氢装置联合固定装模块化制氢装置共同制氢；可选地、当撬装模块化制氢装置停入每个制氢站的所述撬装停车位时，撬装模块化制氢装置单独制氢，固定装模块化制氢装置停运或者检修；实现了制氢可靠性和多个制氢站之间的分阶段稳定制氢调度，同时提高了清洁能源利用率。

附图说明

[0030] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

[0031] 图1为现有制氢站布置图。

[0032] 图2为本发明实施例固定装模块化制氢装置场地加装撬装停车位示意图。

[0033] 图3为本发明实施例多个制氢站与撬装车载制氢调度中心连接示意图。

[0034] 图4为本发明实施例新能源PEM制氢系统结构图。

[0035] 图5为本发明实施例车载制氢装置示意图。

[0036] 图6为本发明实施例PEM制氢单元示意图。

[0037] 图7为本发明实施例车载制氢装置与挡板位置示意图。

[0038] 图8为本发明实施例PEM制氢设备与制氢控制开关柜连接示意图。

[0039] 图9为本发明实施例PEM制氢设备与制氢控制开关柜角度校正示意图。

[0040] 图10为本发明实施例角度校正前与角度校正后示意图。

[0041] 图11为本发明实施例垂直方向校正与水平方向校正示意图。

[0042] 图12为本发明实施例调度中心、直达站点与非直达站点节点型布置示意图。

具体实施方式

[0043] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

[0045] 实施例一

[0046] 如图1所示，一种撬装与固定装联合模块化制氢控制方法和系统，包括撬装模块化制氢装置和固定装模块化制氢装置，固定装模块化制氢装置包括电解槽100、制氢附属设备101、纯化设备102、补水箱104、补水泵105、催化剂箱106、电力变换装置107、变压器108、控制柜103和储氢区109。补水箱104、催化剂箱106和补水泵105依次连接后与电解槽100连接，用于提供电解液；控制柜103与电力变换装置107和变压器108连接以监测和控制电力系统，变压器8的电力经电力变换装置107的变换后向电解槽100供电。

[0047] 电解槽100内的氢气经过水下气体管道输送至制氢附属设备101和纯化设备102处理后，制备出高纯度氢气，再经过气体管道1091输送至储氢区109存储。

[0048] 固定装模块化制氢装置由于场地与容量限定且无法移动，一方面当有光电和风电等新能源发电接入时没有多余的制氢设备以存储空间制氢并存储，造成无法消纳新能源电力；另一方面，当固定装模块化制氢装置检修时，即使有电力供应也因固定装模块化制氢装置检修而无法消纳电力，造成电力能源无法消纳。

[0049] 参见图2‑图4，撬装模块化制氢装置为车载PEM制氢耦合装置4，车载PEM制氢耦合装置4可移动。

[0050] 固定装模块化制氢装置的场区设置有撬装停车位110，撬装停车位110内具体划分为撬装停车位1、停车位2、停车位3、……、停车位n1，n1为正整数，撬装停车位供车载PEM制氢耦合装置4停放，撬装与固定装联合模块化制氢控制系统由固定装模块化制氢装置和撬装模块化制氢装置联合制氢。可选地、当有光电和风电等新能源发电接入而固定装模块化制氢装置无法消纳新能源电力时，可以利用撬装模块化制氢装置制氢；可选地、当固定装模块化制氢装置检修时，利用撬装模块化制氢装置制氢，提高氢气供应可靠性；可选地、由固定装模块化制氢装置和撬装模块化制氢装置联合制氢。

[0051] 参见图3，制氢站1、制氢站2、制氢站3……制氢站n，每个制氢站都包括固定装模块化制氢装置和多个撬装模块化制氢装置的撬装停车位，制氢站2和制氢站3为直达站点并具有道路直达撬装车载制氢调度中心，制氢站1和制氢站n为非直达站点，n为大于1的整数，制氢站1只有通过去往制氢站2的道路才能到达撬装车载制氢调度中心，制氢站n只有通过去往制氢站3的道路才能到达撬装车载制氢调度中心。非限制性的，本申请具有多个制氢站点、多个直达制氢站和多个非直达制氢站。撬装车载制氢调度中心包含加氢站、多辆车载PEM制氢耦合装置4和多个撬装停车位，撬装车载制氢调度中心调度多辆车载PEM制氢耦合装置4在制氢站1、制氢站2、制氢站3……制氢站n之间布置或者移动。撬装停车位供车载PEM制氢耦合装置4停放。

[0052] 撬装与固定装联合模块化制氢控制方法，包含多个制氢站，每个制氢站都包括固定装模块化制氢装置和多个撬装模块化制氢装置的撬装停车位；包含撬装车载制氢调度中心和撬装模块化制氢装置，每个制氢站都与撬装车载制氢调度中心通讯连接，撬装模块化制氢装置为车载PEM制氢耦合装置4，撬装车载制氢调度中心包含加氢站、多辆撬装模块化制氢装置和多个撬装停车位，撬装车载制氢调度中心调度多辆撬装模块化制氢装置在制氢站1、制氢站2、制氢站3……制氢站n之间布置或者移动；可选地、当撬装模块化制氢装置停入每个制氢站的所述撬装停车位时，撬装模块化制氢装置联合固定装模块化制氢装置共同制氢；可选地、当撬装模块化制氢装置停入每个制氢站的所述撬装停车位时，撬装模块化制氢装置单独制氢，固定装模块化制氢装置停运或者检修；

[0053] 包含多个直达制氢站和多个非直达制氢站，直达制氢站具有道路直达撬装车载制氢调度中心，非直达制氢站只有通过去往直达制氢站的道路并在直达制氢站中转才能到达撬装车载制氢调度中心；

[0054] 包括如下步骤：

[0055] 步骤M1，每个制氢站具有标志Si，若该制氢站为直达站点，设置Si=1；若该制氢站为非直达站点，设置Si=0，i为大于1的整数；

[0056] 步骤M2，每个制氢站在当日的固定时间或者预设时间预测下一日的新能源发电量，固定时间例如可以是每日的18‑19点，或者每日的19‑20点，或者每日的20‑21点，新能源发电包含光伏发电、风力发电或者潮汐能发电；

[0057] 步骤M3，撬装车载制氢调度中心在当日根据所述预测下一日的新能源发电量计算直达制氢站的发电量之和S1与非直达制氢站的发电量之和S2；

[0058] 步骤M4，当S1>S2时，撬装车载制氢调度中心在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度撬装模块化制氢装置；当S1>S2时，在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度撬装模块化制氢装置，一方面使得计算量减小，模型收敛快；另一方面，使得撬装模块化制氢装置按最优路径在标志Si=1的制氢站点之间调度既节省了成本又最大化提高了制氢量；撬装车载制氢调度中心在下一日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度撬装模块化制氢装置；

[0059] 由于标志Si=0不能直达撬装车载制氢调度中心，利用最短时间原则使得可以在下一日以最短的时间在标志Si=0的制氢站点之间调度撬装模块化制氢装置；此外，由于在前一日已经在标志Si=1的制氢站上调度了撬装模块化制氢装置，保证了主要的制氢量，第二日根据实际道路情况再按最短时间原则在标志Si=0的制氢站点之间调度撬装模块化制氢装置从而可以实现了分阶段调度的灵活性。

[0060] 步骤M5，当S1

[0061] 步骤M1‑M5可选地为：步骤M1，每个制氢站具有标志Si，若制氢站为直达站点，设置Si=1；若制氢站为非直达站点，设置Si=0，i为小于等于n或者n+m的整数；

[0062] 步骤M2，每个制氢站在当日的预设时间预测下一日的新能源发电量；

[0063] 步骤M3，撬装车载制氢调度中心在当日根据每个制氢站预测的下一日的新能源发电量计算直达制氢站的发电量之和S1与非直达制氢站的发电量之和S2；

[0064] 步骤M4，当S1>S2时，撬装车载制氢调度中心当日在标志Si=1的制氢站点之间根据最优路径安排或者调度40‑80%比例的撬装模块化制氢装置；撬装车载制氢调度中心在下一日在标志Si=0的制氢站点之间根据最短时间安排或者调度剩余比例的撬装模块化制氢装置；

[0065] 步骤M5，当S1

[0066] 如图4‑图11所示，新能源光伏系统1、电力汇控柜2、制氢控制开关柜3和PEM制氢设备4，新能源光伏系统1发电汇流至电力汇控柜2，制氢控制开关柜3控制电力汇控柜2和PEM制氢设备4之间的电力通断。电力汇控柜2和制氢控制开关柜3位于制氢站固定装模块化制氢装置所在场地。

[0067] 可选地、PEM制氢设备4为车载制氢装置，其包括PEM制氢装置7、第一电力装置5、第二电力装置6和挡板8，第一电力装置5具有第一电源连接单元51，第二电力装置6具有第二电源连接单元61。

[0068] 模块化指车载PEM制氢耦合装置4像多个模块一样驶入固定装模块化制氢装置的场区设置的撬装停车位中。

[0069] 如图5所示，PEM制氢装置7，它包括制氢单元、电源输入端71和储氢单元，第一电源连接单元51或者第二电源连接单元61与电源输入端71电连接。

[0070] 制氢单元：氢气由水直接分解制得，可采用多种方式实现：所述水分解法制氢具体为电解水制氢技术、光催化分解水制氢技术或热化学循环分解水制氢技术等。利用电能电解水生成氢气和氧气；利用太阳能、风能、或者地热能的热化学循环分解水制氢；利用光能通过催化剂直接分解水制氢。制得的氢气进入储氢单元储存。氢主要由水分解产生，实施方式可以是，但不限于光解水、电解水、热解水等。

[0071] 储氢单元：包含储氢材料和储氢罐，储氢罐上设有氢气输入口和氢气输出口，储氢材料位于储氢罐内。储氢罐的罐体材质可为聚四氟乙烯材料、不锈钢等材料，其特点是耐高压、防渗透、耐腐蚀。

[0072] 储氢材料主要包括以下几类：1）、物理吸附类储氢材料——通过物理作用方式可逆地吸附在高比表面积多孔材料上，如碳基材料(石墨、活性炭、碳纳米管)或无机多孔材料(如沸石分子筛)和金属有机框架(MOF)等，金属有机框架(MOF)为Cu2(L2)(H2O)2、IRMOF‑11或IRMOF‑20等。2）、金属氢化物储氢材料——包括轻金属氢化物(如Mg基系列，具体为单质镁储氢材料、镁基复合储氢材料和镁基合金储氢材料)或高级合金氢化物(如LaNi5或TiFe合金等)。3）、化学氢化物储氢材料——包括钠铝氢化物、锂铝氢化物、钙铝氢化物、锂氮氢体系或氨硼烷等。4）、有机液态储氢材料——包括如苯、甲苯、萘等芳环化合物及稠杂环类化合物等。催化剂为贵金属催化剂、Ni催化剂、均相催化剂等。

[0073] 在寒冷的冬季，由于积雪和低温寒冷，当出现弃光或弃风时，利用光伏系统1与PEM制氢设备4耦合时，PEM制氢设备4与电源连接较困难，例如采用电缆连接时，由于电缆需要人工拖动并压接电缆端子板，操作费时且操作困难；另外，当利用车载制氢装置制氢时，由于车轮与挡板8定位出现偏差，使得PEM制氢设备4的第一电源连接单元51或者第二电源连接单元61与电力汇控柜2之间的距离出现偏差，采用人工操作连接电源时，由于距离偏差出现电缆长度不够连接不上或者电缆端子孔不匹配从而无法螺接PEM制氢设备4与电力汇控柜2之间的连接电缆端子板。

[0074] 本申请在PEM制氢设备4与电力汇控柜2之间设置了制氢控制开关柜3，以便于PEM制氢设备4的自动化地连接电力汇控柜2，减少距离偏差出现的电缆长度不够连接不上或者电缆端子孔不匹配从而无法螺接PEM制氢设备4与电力汇控柜2之间的连接电缆端子板问题。

[0075] 图7为本发明实施例车载制氢装置与挡板位置示意图，其中图7的7a部分为PEM制氢设备4的车轮经挡板8精准定位时，第一电力装置5的第一电源连接单元51与制氢控制开关柜3的电源接口31正对；图7的7b部分为PEM制氢设备4车轮未接触挡板8时，第一电力装置5的第一电源连接单元51与制氢控制开关柜3的电源接口31出现距离偏差；图7的7c部分为PEM制氢设备4车轮超过挡板8时，第一电力装置5的第一电源连接单元51与制氢控制开关柜
3的电源接口31出现距离偏差；图7的7d部分为PEM制氢设备4车轮与挡板8出现角度偏差时，第一电力装置5的第一电源连接单元51与制氢控制开关柜3的电源接口31出现角度偏差。

[0076] PEM制氢设备4的第一电力装置5的第一电源连接单元51具有伸缩杆52和位于伸缩杆52端部的L1 L3三相端子53，伸缩杆52伸出第一电源连接单元51后推动L1 L3三相端子53~ ~与制氢控制开关柜3的电源接口31上的电源端子接触而给PEM制氢设备4提供电力。

[0077] 参见图7的7b ‑7d部分示出了PEM制氢设备4车轮与挡板8出现距离或者角度偏差时，伸缩杆52伸出第一电源连接单元51后与制氢控制开关柜3的电源接口31上的电源端子的接触将出现偏差，影响电力供给的可靠性。

[0078] 角度校正：PEM制氢设备4的车轮经挡板8定位后进行角度校正，在第一电源连接单元51左右两侧对称设置有第一红外距离传感器54和第二红外距离传感器55，第一红外距离传感器54和第二红外距离传感器55之间的距离为CD，第一红外距离传感器54和第二红外距离传感器55的中心线均与其位于第一电力装置5上的安装平面垂直，第一红外距离传感器54测得PEM制氢设备4与制氢控制开关柜3之间的距离为AD，第二红外距离传感器55测得PEM制氢设备4与制氢控制开关柜3之间的距离为BC，过A点作线段CD的平行线与线段BC交于点E，伸缩杆52伸出第一电源连接单元51后偏转角度为∠BAE=arc(tan((BC‑AD)/CD))，由于BC>AD，则偏转方向为从第二红外距离传感器55转向第一红外距离传感器54。

[0079] 由于PEM制氢设备4车轮与挡板8出现距离或者角度偏差，还有车轮气压引起的第一电源连接单元51竖起方向上的位移变化，进行了角度校正后，出现了伸缩杆52伸出第一电源连接单元51后L1 L3三相端子53与制氢控制开关柜3的电源接口31上的电源端子存在~竖直方向和水平方向的偏差。

[0080] 竖直方向校正：由于车轮气压一般引起的偏差是使得第一电源连接单元51的重心下降，因此，在制氢控制开关柜3上设置第一位置传感器32和第二位置传感器33，伸缩杆52伸出第一电源连接单元51后L1 L3三相端子53与制氢控制开关柜3接触后竖直向上移动，L1~L3三相端子53与第一位置传感器32接触后停止伸缩杆52的移动，垂直方向校正到位。
~

[0081] 水平方向校正：由于PEM制氢设备4车轮与挡板8出现距离或者角度偏差，第二位置传感器33设置于靠挡板8一侧，垂直方向校正到位后，L1 L3三相端子53向第二位置传感器~33方向水平移动，L1 L3三相端子53与第二位置传感器33接触后停止伸缩杆52的移动，水平~
方向校正到位。

[0082] 角度校正、垂直方向校正和水平方向校正到位后，控制制氢控制开关柜3内的断路器合闸，实现PEM制氢设备4的供电以制备氢气。

[0083] 挡板8设备有多个，以定位PEM制氢设备4的多个后车轮。

[0084] 一种新能源发电与PEM制氢耦合系统的控制方法，包含控制器，包括步骤：

[0085] S1，PEM制氢设备4的车轮与挡板8定位，控制器自动控制伸缩杆52伸出位于PEM制氢设备4上的第一电源连接单元51；

[0086] S2，控制器自动对第一电源连接单元内的引电端子进行角度校正；

[0087] S3，控制器自动对第一电源连接单元内的引电端子进行垂直方向校正；

[0088] S4，控制器自动对第一电源连接单元内的引电端子进行水平方向校正；

[0089] S5，控制器自动控制制氢控制开关柜3内的断路器合闸，实现PEM制氢设备4的供电以制备氢气。

[0090] 本实施例的装置和方法，由控制器自动控制运行，减少积雪和低温寒冷时人工操作时供电不可靠现象，提高了供电可靠性和供电速度。

[0091] 实施例二

[0092] 本实施例与实施例一的不同在于，利用第二电力装置6实现电力汇控柜2向PEM制氢设备4供电。

[0093] 实施例三

[0094] 本实施例与实施例一的不同在于，同时利用第二电力装置5和第二电力装置6实现电力汇控柜2向PEM制氢设备供电。

[0095] 实施例四

[0096] 本实施例与实施例一的不同在于，新能源发电与PEM制氢耦合系统的控制方法还包括步骤：控制器自动控制伸缩杆52伸出位于PEM制氢设备4上的第一电源连接单元51后，在伸缩杆52移动距离达到0.6‑0.8倍的线段AD距离时，控制器控制伸缩杆52停止预设时间，例如停止10‑30秒或者1分钟，开启制氢控制开关柜3上的暖风喷头，去除伸缩杆52上的L1~L3三相端子53上的雨雪或者湿气，提高电气安全。

[0097] 可选地、伸缩杆52外包覆绝缘外皮，提高电气安全。

[0098] 实施例五

[0099] 参见图12，本实施例与实施例一的方法的不同在于，将撬装车载制氢调度中心（总站）、直达制氢站与非直达制氢站形成三级节点型布置网络，从而将撬装车载制氢调度中心（总站）与由直达制氢站与非直达制氢站构成的基地式制氢加氢站加以整合布置，进一步提高集成度和能源利用度，减少调度车辆造成的能源消耗，减少车辆大规模调度。图12中直达制氢站有n个，每个直达制氢站下面连接有m个非直达制氢站，m和n均为整数。

[0100] 可选地、将撬装车载制氢调度中心（总站）、直达制氢站与非直达制氢站的制氢规模根据服务规模适当加以调整，构成以直达制氢站点为核心的区域性循环调度网络，依托直达制氢站点与撬装车载制氢调度中心（总站）构成大运量调度网，进一步提高消纳能力。

[0101] 可选地、在本实施例中，撬装车载制氢调度中心（总站）与n个直达制氢站构成核心的区域性循环调度网络，撬装车载制氢调度中心（总站）在n个直达制氢站之间进行车载PEM制氢耦合装置的调度，由直达制氢站对其对应的m个非直达制氢站的车载PEM制氢耦合装置进行分配，依托直达制氢站点与撬装车载制氢调度中心（总站）构成大运量调度网减少调度车辆造成的能源消耗，减少车辆大规模调度，进一步提高消纳能力。

[0102] 制氢站的装机和容量为固定式时，新能源与制氢连接供电，当有多余光电和风电新能源发电接入装机和容量固定式制氢站时由于制氢站的装机和容量限制，无法消纳新能源电力，造成清洁能源的浪费；本申请通过在多个制氢站都配置固定装模块化制氢装置和移动式撬装模块化制氢装置并调度，实现了可靠制氢可靠性和多个制氢站之间的分阶段稳定制氢调度，同时提高了清洁能源利用率。

[0103] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

[0104] 需要说明的是，本发明实施例序号仅仅为了描述，并不代表实施例的优劣。

[0105] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。