[發明專利]用于燃料電池的多組轉換器串聯系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201010232225.1
• 申請日: 2010-07-15
• 公開（公告）號: CN102340012A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 周振坤;吳啟斌
• 申請（專利權）人: 中興電工機械股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種用于燃料電池的多組轉換器串聯系統，其特征在于其包括：

一燃料電池控制器，電性連接于該燃料電池；

多組轉換器系統，電性連接于該燃料電池及該燃料電池控制器的輸出端，并將該燃料電池所產生的電力轉換之后輸出；

一轉換器串聯開關，與各該轉換器系統電性連接，用以傳遞電能至一負載；

一串聯控制計算單元，電性連接于該轉換器串聯開關，用以讀取該轉換器串聯開關的輸出電量；

一負載功率計算單元，電性連接于該負載，用以計算該負載所需的電量；以及

一主控制器，電性連接該串聯控制計算單元、該負載功率計算單元及各該轉換器系統。

2.根據權利要求1所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統，其特征在于其中每一該轉換器系統包含：

一轉換器，與該燃料電池的輸出端電性連接；

一雙向轉換器，電性連接于該轉換器；

一蓄電池，電性連接于該雙向轉換器；以及

一子控制器，電性連接于該轉換器、該蓄電池及該燃料電池控制器，并受該主控制器的控制用以控制該轉換器及該雙向轉換器的動作。

3.根據權利要求2所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統，其特征在于其中所述的主控制器是依該串聯控制計算單元與該負載功率計算單元所讀取的信號決定需開啟的該轉換器系統，并將控制信號傳遞至該子控制器。

4.一種用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其包括下列步驟：

評估負載步驟：計算一負載所需的一負載功率值與一負載輸出電壓值；

決定轉換器系統數量步驟：依照該負載功率值及該負載輸出電壓值決定所需轉換器系統數量，并定義被選擇的該些轉換器系統為作用中轉換器系統；

計算分配輸出功率步驟：計算每一該作用中轉換器系統分配到所需輸出的一應輸出功率；

放電步驟：當該燃料電池的可輸出功率大于0且小于該應輸出功率時，則由每一該作用中轉換器系統中的一蓄電池結合該燃料電池輸出該應輸出功率；當該燃料電池的可輸出功率等于0時，則由每一該作用中轉換器系統的該蓄電池輸出該應輸出功率；以及

決定充電步驟：當該蓄電池的電量小于一預設值，且該燃料電池的可輸出功率大于該應輸出功率時，則開始對該蓄電池進行充電。

5.根據權利要求4所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的決定轉換器系統數量步驟是將該負載功率值與該負載輸出電壓值除以每一該轉換器系統所能輸出的最大功率與最大輸出電壓，以計算被選擇的該些轉換器系統的數量。

6.根據權利要求5所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的計算分配輸出功率步驟是將該負載功率值除以該些作用中轉換器系統的數量，以取得每一該作用中轉換器系統需輸出的該應輸出功率。

7.根據權利要求6所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中該些作用中轉換器系統是借由一轉換器串聯開關彼此串聯。

8.根據權利要求7所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的評估負載步驟是利用一負載功率計算單元計算該負載所需的該負載功率值與該負載輸出電壓值。

9.根據權利要求8所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的決定轉換器系統數量步驟是由一主控制器依照該負載功率值及該負載輸出電壓值控制需要被啟動的該作用中轉換器系統。

10.根據權利要求9所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的計算分配輸出功率步驟是利用該主控制器計算每一該作用中轉換器系統分配到需輸出的該應輸出功率。

11.根據權利要求10所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的放電步驟是由一子控制器控制一雙向轉換器，以借此控制該蓄電池進行放電。

12.根據權利要求11所述的用于燃料電池的多組轉換器串聯系統控制方法，其特征在于其中所述的決定充電步驟是由該子控制器控制該雙向轉換器，以借此控制該蓄電池進行充電。