[發明專利]一種氫燃料電池電堆管理系統

有效

• 申請號: 202010167741.4
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111009672B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 錢程;孫繼勝;陸敏敏;岑健;仄偉杰;馬茜
• 申請（專利權）人: 永安行科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/0438
• 分類號: H01M8/0438;H01M8/04858;H01M8/04955;H02J1/10;H02J7/00
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 徐琳淞

1.一種氫燃料電池電堆管理系統，包括氫燃料電池電堆、鋰電池，所述氫燃料電池電堆與氫氣罐、進氣電磁閥連接，其特征在于，所述氫燃料電池電堆管理系統包括與氫燃料電池電堆連接的氫燃料電池電堆保護系統、與氫燃料電池電堆保護系統連接的充電控制系統及與充電控制系統連接的氫燃料電池電堆控制系統；

所述氫燃料電池電堆保護系統控制氫燃料電池電堆的輸出電壓于一電壓區間內，及控制輸出電流于一電流區間內；

所述充電控制系統將氫燃料電池電堆的輸出電壓升壓至鋰電池的充電電壓，及將輸出電流升流至鋰電池的充電電流；

所述氫燃料電池電堆的控制系統根據氫燃料電池電堆的狀態，調節氫燃料電池電堆保護系統及充電控制系統的工作狀態。

2.如權利要求1所述的氫燃料電池電堆管理系統，其特征在于，

所述氫燃料電池電堆保護系統包括：

- 保護主電路，控制所述氫燃料電池電堆導通或關斷；

- 高壓保護控制電路，接收一第一電壓信號，并根據所述第一電壓信號形成第一控制指令，發送所述第一控制指令至保護主電路以執行保護，其中所述第一電壓信號的電壓值大于第一電壓閾值；

- 低壓保護控制電路，接收一第二電壓信號，并根據所述第二電壓信號形成第二控制指令，發送所述第二控制指令至保護主電路以執行保護，其中所述第二電壓信號的電壓值小于第二電壓閾值；

- 過流保護控制電路，接收一第一電流信號，并根據所述第一電流信號形成第三控制指令，發送所述第三控制指令至保護主電路以執行保護，其中所述第一電流信號的電流值大于第一電流閾值；

- 反充電保護控制電路，接收一第二電流信號，并根據所述第二電流信號形成第四控制指令，發送所述第四控制指令至保護主電路以執行保護，其中所述第二電流信號的電流值小于第二電流閾值；

- 初始化電路，與所述保護主電路電連接，根據一初始化指令初始化所述保護主電路。

3.如權利要求2所述的氫燃料電池電堆管理系統，其特征在于，

所述保護主電路包括主回路電路及驅動電路；

所述主回路電路包括：場效應管M301~M304，場效應管M301~M302的源極與氫燃料電池電堆的正極VH+連接，場效應管M303~M304的源極與電源電壓VB+連接，場效應管M301~M304的漏極互相橋接，場效應管M301~M304導通或截止以控制所述氫燃料電池電堆導通或關斷；

所述驅動電路與所述主回路電路連接，驅動所述主回路電路呈全部導通狀態或全部截止狀態；

當所述主回路電路呈全部導通狀態時，所述保護主電路正常工作；

當所述主回路電路呈全部截止狀態時，所述保護主電路截止電路以成保護狀態。

4.如權利要求2所述的氫燃料電池電堆管理系統，其特征在于，

所述高壓保護控制電路包括第一比較器及回滯電路；

所述第一比較器比較所述第一電壓信號的電壓值與第一電壓閾值；

當所述第一電壓信號的電壓值大于第一電壓閾值時，第一比較器輸出高電平；

當所述第一電壓信號的電壓值小于第一電壓閾值時，第一比較器輸出低電平。

5.如權利要求2所述的氫燃料電池電堆管理系統，其特征在于，

所述低壓保護控制電路包括第二比較器；

所述第二比較器比較所述第二電壓信號的電壓值及第二電壓閾值；

當所述第二電壓信號的電壓值大于第二電壓閾值時，第二比較器輸出高電平；

當所述第二電壓信號的電壓值小于第二電壓閾值時，第二比較器輸出低電平。

6.如權利要求2所述的氫燃料電池電堆管理系統，其特征在于，

所述過流保護控制電路包括第三比較器；

所述第三比較器比較所述第一電流信號及第一電流閾值；

當所述第一電流信號大于第一電流閾值時，第三比較器輸出低電平；

當所述第一電流信號小于第一電流閾值時，第三比較器輸出高電平。