[發明專利]一種用于低功率燃料電池的控制與電能采集系統

有效

• 申請號: 201610040693.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105702984B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 嚴乙銘;薛亦飛;張旭;王朋輝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01M8/04537
• 分類號: H01M8/04537;H01M8/04992;H01M8/16
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種用于低功率燃料電池的控制與電能采集系統，其特征在于：包括：燃料電池控制系統(1)、燃料電池產電系統(2)、外部電源(21)和負載(22)；

其中燃料電池控制系統(1)包括上位機(3)、通信模塊(4)、控制模塊(5)、供電模塊(6)；燃料電池產電系統(2)包括產電模塊(7)和電能采集模塊(8)；連接關系：電能采集模塊(8)和外部電源(21)通過供電模塊(6)為通信模塊(4)、控制模塊(5)和產電模塊(7)提供電能；上位機(3)和通信模塊(4)之間通過無線網絡建立tcp連接，上位機(3)發出的指令通過通信模塊(4)傳輸給控制模塊(5)；控制模塊(5)控制產電模塊(7)中的泵和閥設備并檢測產電模塊(7)中反應器的輸出電壓信號；當產電模塊(7)工作時，其產生的電能通過電能采集模塊(8)采集并傳送給供電模塊(6)和負載(22)；

所述通信模塊(4)包括串口-無線網模塊(18)、天線(19)以及電平轉換電路(20)；控制模塊(5)由微控制單元(16)、繼電器控制電路(17)組成；供電模塊(6)由穩壓電路和開關輔助電路組成；產電模塊(7)由燃料電池反應器(9)、底物儲罐(10)、驅動電路(11)、隔膜泵(12)、電磁閥(13)組成；電能采集模塊(8)由電能采集電路(14)、儲能元件(15)組成；天線(19)、串口-無線網模塊(18)、電平轉換電路(20)、微控制單元(16)依次連接；微控制單元(16)的控制端口分別與驅動電路(11)和繼電器電路(17)連接，微控制單元(16)的AD采集端口通過繼電器電路(17)與燃料電池反應器(9)的輸出端連接；微控制單元(16)與穩壓電路連接，由供電模塊(6)供電；驅動電路(11)用于給隔膜泵(12)、電磁閥(13)提供電能，并控制隔膜泵(12)、電磁閥(13)運行；隔膜泵(12)將底物儲罐(10)中的物料帶入燃料電池反應器(9)中進行反應，反應后的溶液重新流入底物儲罐(10)或者排出；燃料電池反應器(9)的輸出端與電能采集電路(14)連接，并通過繼電器電路(17)與微控制單元(16)的AD采集端口連接；電能采集電路(14)與外部電源(21)、負載(22)和儲能元件(15)連接。

2.如權利要求1所述的一種用于低功率燃料電池的控制與電能采集系統，其特征在于：所述微控制單元為Taxas Instrument Inc.的msp430F5529單片機。

3.如權利要求1所述的一種用于低功率燃料電池的控制與電能采集系統，其特征在于：所述電能采集電路采用Texas Instrument Inc.的bq25504超低功率升壓轉換芯片。

4.如權利要求1所述的一種用于低功率燃料電池的控制與電能采集系統，其特征在于：所述儲能元件為超級電容器。