[發明專利]燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811619790.6
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111404184A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 季孟波;馬學明
• 申請（專利權）人: 天津銀隆新能源有限公司;銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/24;H02J3/18;H02J3/01;G01R31/389;G01R31/388;G01R31/378;B60L53/31;B60L58/30
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;侯峰

1.一種燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，包括燃料電池測試單元、儲能單元、充電單元、儲能雙向變流器和能量管理單元，所述能量管理單元分別與燃料電池測試單元、儲能單元、充電單元和儲能雙向變流器通訊連接，所述儲能單元分別與燃料電池測試單元、充電單元和儲能雙向變流器的直流端電連接，所述儲能雙向變流器的交流端與外電網電連接。

2.根據權利要求1所述的燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，所述燃料電池測試單元包括至少一組燃料電池測試臺和單向DC/DC變換器，所述燃料電池測試臺中的待測燃料電池的直流輸出端與其相對應的單向DC/DC變換器的輸入端電連接，所述單向DC/DC變換器的輸出端經由斷路器與儲能單元連接。

3.根據權利要求1或2所述的燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，所述儲能單元包括儲能電池組和電池管理單元，所述儲能電池組的一個輸入端與燃料電池測試單元電連接，所述儲能電池組的另一個輸出端與充電單元電連接，所述儲能電池組還與儲能雙向變流器的直流端電連接；所述電池管理單元通過低壓信號線與所述儲能電池組連接。

4.根據權利要求3所述的燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，所述儲能電池組采用鉛酸電池、鉛炭電池、鋰離子電池、液流電池、鈉硫電池、超級電容器、鈦酸鋰電池、全釩液流電池中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，所述充電單元包括快充配電柜和/或慢充配電柜；所述快充配電柜和/或慢充配電柜的輸入端經由內部斷路器與儲能單元電連接，所述快充配電柜和/或慢充配電柜的輸出端分別與至少一個快充充電樁和/或慢充充電樁的輸入端連接，將從所述儲能單元傳遞過來的電能分配至各個所述快充充電樁和/或慢充充電樁；所述快充充電樁和/或慢充充電樁為電動汽車快充和/或慢充提供指定的直流電壓輸出端口。

6.根據權利要求5所述的燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統，其特征在于，所述能量管理單元分別通過通訊線與燃料電池測試單元中的燃料電池測試臺和單向DC/DC變換器、儲能單元中的電池管理單元、充電單元中的快充充電樁和/或慢充充電樁以及儲能雙向變流器連接，分別通過低壓信號線與燃料電池測試單元中單向DC/DC變換器的斷路器、儲能單元中的斷路器、充電單元中快充配電柜和/或慢充配電柜的斷路器和儲能雙向變流器中的隔離開關連接。

7.一種燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統的控制方法，其特征在于，該方法通過如下步驟實現：

步驟(1)，所述能量管理單元啟動自檢，并確認所述儲能雙向變流器的并網隔離開關處于斷開狀態，使燃料電池測試與電動汽車充電耦合系統進入初始離網控制模式；

步驟(2)，所述能量管理單元獲取燃料電池測試單元中待測燃料電池的個數及測試參數并且確定燃料電池在整個測試過程中所產生的總電量Q₁，通過儲能單元獲取儲能電池組的SOC并且確定儲能電池組由當前SOC放電至設定的SOC下限時可放電量Q₂和由當前SOC充電至設定的SOC上限時需充電量Q′₂，獲取待充電電動汽車需要充電的總電量Q₃；然后比較Q₁、Q₂、Q′₂和Q₃之間的大小：

如果Q₁≤Q′₂+Q₃，且Q₃≤Q₁+Q₂，則進入穩態離網工作模式；

如果Q₁＞Q′₂+Q₃，或Q₃＞Q₁+Q₂，則進入暫態并網工作模式。