[發(fā)明專利]燃料電池供能系統(tǒng)及基于其的能量調(diào)節(jié)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010310178.1
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113541167A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈國橋;艾祖華;章進(jìn)法
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子企業(yè)管理(上海)有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J7/34
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

1.一種基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述燃料電池供能系統(tǒng)包括多個燃料電池發(fā)電模塊、多個功率變換模塊以及一通訊控制模塊，所述通訊控制模塊與所述多個功率變換模塊相連接，且所述多個燃料電池發(fā)電模塊經(jīng)由對應(yīng)的所述功率變換模塊電連接到一直流母線，所述能量調(diào)節(jié)方法包括：

所述通訊控制模塊基于每一所述燃料電池發(fā)電模塊的至少一能量狀態(tài)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的參數(shù)平均值；

所述通訊控制模塊根據(jù)每一所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)和所述參數(shù)平均值計(jì)算對應(yīng)的補(bǔ)償因子并下發(fā)給對應(yīng)的所述功率變換模塊；或者，所述功率變換模塊根據(jù)對應(yīng)連接的所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)和所述通訊控制模塊下發(fā)的參數(shù)平均值計(jì)算對應(yīng)的補(bǔ)償因子；

所述功率變換模塊基于下垂算法計(jì)算每一所述功率變換模塊的控制量參考值，并將所述控制量參考值與對應(yīng)的所述補(bǔ)償因子相乘以得到所述功率變換模塊的控制量給定值；

所述功率變換模塊根據(jù)所述控制量給定值對對應(yīng)的所述燃料電池發(fā)電模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述能量狀態(tài)參數(shù)為燃料電池發(fā)電模塊的輸出電壓值、輸出電壓系統(tǒng)給定值、輸出電流給定值、溫度檢測值、功率檢測值、變換效率計(jì)算值、燃料電池發(fā)電模塊的燃料供應(yīng)流量或壓力檢測值、以及燃料電池發(fā)電模塊的健康水平檢測值的至少其中之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述補(bǔ)償因子為每一所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)與所述多個燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)的均值之商。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述通訊控制模塊與所述多個功率變換模塊進(jìn)行有線通訊或無線通訊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述功率變換模塊為直流/直流變換模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃料電池供能系統(tǒng)的能量調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在每一所述功率變換模塊的所述控制量參考值與對應(yīng)的所述補(bǔ)償因子相乘前，還包括：

所述通訊控制模塊或所述功率變換模塊對所述補(bǔ)償因子進(jìn)行限幅。

7.一種燃料電池供能系統(tǒng)，其特征在于，包括：

多個燃料電池發(fā)電模塊；

多個功率變換模塊，將對應(yīng)的所述燃料電池發(fā)電模塊電連接到一直流母線；以及

一通訊控制模塊，與所述多個功率變換模塊相連接；

其中，所述通訊控制模塊基于每一所述燃料電池發(fā)電模塊的至少一能量狀態(tài)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的參數(shù)平均值；

所述通訊控制模塊根據(jù)每一所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)和所述參數(shù)平均值計(jì)算對應(yīng)的補(bǔ)償因子并下發(fā)給對應(yīng)的所述功率變換模塊；或者，所述功率變換模塊根據(jù)對應(yīng)連接的所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)和所述通訊控制模塊下發(fā)的所述參數(shù)平均值計(jì)算對應(yīng)的補(bǔ)償因子；

所述功率變換模塊基于下垂算法計(jì)算每一所述功率變換模塊的控制量參考值，并將所述控制量參考值與對應(yīng)的所述補(bǔ)償因子相乘以得到所述功率變換模塊的控制量給定值；

所述功率變換模塊根據(jù)所述控制量給定值對對應(yīng)的所述燃料電池發(fā)電模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池供能系統(tǒng)，其特征在于，所述能量狀態(tài)參數(shù)為燃料電池發(fā)電模塊的輸出電壓值、輸出電壓系統(tǒng)給定值、輸出電流給定值、溫度檢測值、功率檢測值、變換效率計(jì)算值、燃料電池發(fā)電模塊的燃料供應(yīng)流量或壓力檢測值、以及燃料電池發(fā)電模塊的健康水平檢測值的至少其中之一。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池供能系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)償因子為每一所述燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)與所述多個燃料電池發(fā)電模塊的所述能量狀態(tài)參數(shù)的均值之商。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料電池供能系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊控制模塊與所述多個功率變換模塊進(jìn)行有線通訊或無線通訊。