[發明專利]一種燃料電池逆變器實時監控系統

無效

• 申請號: 201410442121.1
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104201742A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 肖文靜;唐健;邊曉光;劉征宇
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 徐進

技術領域

本發明涉及燃料電池逆變器技術領域，具體是指一種燃料電池逆變器實時監控系統。

背景技術

燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的裝置。燃料電池能量轉換效率高，潔凈、無污染、噪聲低、比功率高、結構模塊化，既可以集中供電，也適合分散供電。

燃料電池輸出電壓低且為直流，需要通過逆變器來轉換為工頻交流電壓。

燃料電池系統響應速度較慢，若逆變器輸出功率或電流超過燃料電池能夠提供的最大值，會拖垮燃料電池的輸出電壓，并導致燃料電池系統停機或故障。由于燃料電池系統成本較高，需要對其進行保護。

燃料電池供電系統結構高度模塊化，可以很方便地實現多機串并聯。為了實現多系統串并聯結構中的均壓、均流和同步性問題，需要一套實時監控系統對各燃料電池系統進行監測和控制。

發明內容

本發明提供了一種燃料電池逆變器實時監控系統，目的在于提高燃料電池逆變器的可維護性，實現多機串并聯的均壓、均流和同步性，并提高燃料電池系統的運行可靠性。

本發明的技術方案如下：

一種燃料電池逆變器實時監控系統，其特征在于：所述系統包括采樣電路、檢測電路、逆變器功率模塊、控制模塊、通信模塊、通信電纜、管理設備和上位機軟件。

所述采樣電路實時采集逆變器功率模塊的電氣參數，并將所采集的電氣參數傳輸到控制模塊。

所述檢測電路實時采集逆變器功率模塊的狀態參數，并將所采集的狀態參數傳輸到控制模塊。

所述控制模塊將接收到的電氣參數和狀態參數進行處理后，傳輸到通信模塊。

所述通信模塊通過通信電纜與管理設備相連。所述通信模塊將逆變器功率模塊的電氣參數和狀態參數轉換為數據包，并通過通信電纜將數據包發送到管理軟件。

所述管理設備接收到數據包后，通過上位機軟件實時顯示燃料電池逆變器的電氣參數和狀態參數，并通過上位機軟件接收外界實時運行命令信息。

所述管理設備將接收到的外部實時運行命令信息轉換為數據包，并通過通信電纜將數據包發送到通信模塊。

所述通信模塊將數據包發送到控制模塊。所述控制模塊將數據包轉換為實時運行命令信息，并傳輸到逆變器功率模塊。

系統中包括一個或多個采樣電路、檢測電路、逆變器功率模塊、控制模塊和通信模塊。

系統中包括一臺管理設備和上位機軟件；該管理設備為計算機。

進一步的，還包括燃料電池逆變器機殼，通信線纜的屏蔽層通過燃料電池逆變器機殼單端接地；具體的，所述通信線纜具有單端接地的金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層一端與燃料電池逆變器機殼相連，并通過燃料電池逆變器機殼接地，另一端懸空。

進一步的，所述通信模塊采用CAN或RS485。

進一步的，所述通信模塊具有按照物理連接順序自動分配的唯一地址碼；具體的，所述通信模塊內置有一個初始地址碼，當某個通信模塊與管理設備物理連接后，則自動在通信網絡上檢測管理設備向其他通信模塊的數據，如果檢測到地址碼沖突，則自動將本機地址碼加一，直至檢測不到地址碼沖突。

????本發明所闡述的一種燃料電池逆變器實時監控系統，其有益效果在于：

????一、該監控系統可實時采集并存儲逆變器功率模塊的電氣和狀態信息，便于及時發現和處理故障信息，提高了系統的工作效率和可靠性。

二、該監控系統可實時控制逆變器功率模塊的電壓、電流和功率，使逆變器的功率維持在接近燃料電池當前可提供的最大功率處，既提高了系統效率，又防止逆變器輸出功率或電流過大而導致系統崩潰，從而提高了系統穩定性。

三、該監控系統可對多系統串并聯結構中的各功率模塊分別進行控制，實時分配運行命令，從而解決多系統串并聯結構中的均壓、均流和同步性問題。

四、采用一臺管理設備和上位機軟件同時控制多個逆變器模塊，可以大大提高數據傳輸速度，并節約成本。

五、所述監控系統可按照各通信模塊的物理連接順序，自動生成各通信模塊的唯一地址，避免了人工設置過程，簡化了安裝和操作流程。

附圖說明

圖1為一種燃料電池逆變器實時監控系統結構圖。

圖2為通信電纜的屏蔽層單端接地結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步詳細說明。