[發明專利]一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構及控制方法

在審

• 申請號: 202011484316.4
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112865274A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 孫閆;夏長高;于瀛霄;韓江義;張明明;歐陽晨慧;劉靜
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J1/08;H02J1/10;H02J3/38;H02H3/087;H02P5/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構，其特征在于，包括：燃料電池供電電路，超級電容供電電路，鋰電池供電電路，直流母線電路，負載電路，能量管理控制器；所述燃料電池供電電路，超級電容供電電路，鋰電池供電電路，負載電路均并聯接入直流母線電路；

所述能量管理控制器，用于控制燃料電池供電電路輸出、超級電容供電電路和鋰電池供電電路的輸入輸出，滿足負載電路的電流需求；所述直流母線電路，用于吸收燃料電池電路電能、吸收或者反饋超級電容/鋰電池電能、吸收或者反饋負載電路電能。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構，其特征在于，所述燃料電池供電電路包括燃料電池發動機、熔斷器1、繼電器DK1、絕緣檢測儀K1、電流傳感器1、電壓傳感器1以及直流變換器1；所述燃料電池發動機負極連接熔斷器1，燃料電池接口正極連接繼電器DK1后串聯電流傳感器1后接入直流變換器1正極輸入端；直流變換器1的正負輸出端接入母線電路；所述絕緣檢測儀K1與電壓傳感器1并聯接入燃料電池供電電路；所述電流傳感器1、電壓傳感器1分別用于實時測量燃料電池供電電路電流、電壓并將測量數值通過CAN網絡傳遞給能量管理控制器；所述絕緣檢測儀K1用于檢測電路是否發生短路，若發生短路，將短路信號通過CAN網絡傳遞給能量管理控制器，能量管理控制器通過CAN網絡發送控制信息給全部繼電器控制其斷開電路連接。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構，其特征在于，所述超級電容供電電路包括超級電容、第一預充回路、熔斷器2、繼電器DK2、絕緣檢測儀K2、電流傳感器2、電壓傳感器2以及直流變換器2；所述第一預充回路由DK3串聯電阻預充R1后并聯DK4構成，用于給后端負載內部的電容元件進行預充，防止電路直接導通燒毀電容元件；所述超級電容負極連接熔斷器2，熔斷器2串聯第一預充回路后接入直流變換器2負極輸入端，超級電容接口正極連接繼電器DK2后串聯電流傳感器2后接入直流變換器2正極輸入端；直流變換器2的正負輸出端接入母線電路；所述絕緣檢測儀2與電壓傳感器2并聯接入超級電容供電電路；所述電流傳感器2、電壓傳感器2分別用于實時測量超級電容供電電路電流、電壓并將測量數值通過CAN通訊反饋給能量管理控制器；所述絕緣檢測儀K2用于檢測電路是否發生短路，若發生短路，將短路信號通過CAN網絡傳遞給能量管理控制器，能量管理控制器通過CAN網絡發送控制信息給全部繼電器控制其斷開電路連接。

4.根據權利要求1所述的一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構，其特征在于，所述鋰電池供電電路包括鋰電池、熔斷器3、繼電器DK5、絕緣檢測儀K3、電流傳感器3、電壓傳感器3以及直流變換器3；所述鋰電池負極連接熔斷器3，然后接入直流變換器3負極輸入端，鋰電池正極連接繼電器DK5后串聯電流傳感器3后接入直流變換器3正極輸入端；直流變換器3的正負輸出端接入母線電路；所述絕緣檢測儀K3與電壓傳感器3并聯接入燃料電池供電電路；所述電流傳感器3、電壓傳感器3分別用于實時測量鋰電池供電電路電流、電壓并將測量數值通過CAN網絡傳遞給能量管理控制器；所述絕緣檢測儀K3用于檢測電路是否發生短路，若發生短路，將短路信號通過CAN網絡傳遞給能量管理控制器，能量管理控制器通。過CAN網絡發送控制信息給全部繼電器控制其斷開電路連接。

5.根據權利要求1所述的一種燃料電池-鋰電池驅動的龍門吊電路結構，其特征在于，所述負載電路包括：逆變器1/2/3/4/5，起重電機、龍門電機1/2/3/4，小車電機；所述逆變器1將直流母線電路的高壓直流電轉換為三相電給起重電機和龍門電機1使用；所述逆變器2/3/4將直流母線電路的高壓直流電轉換為三相電分別給龍門電機2/3/4使用；所述逆變器5將直流母線電路的高壓直流電轉換為三相電給小車電機使用；所述起重電機用于提升、釋放重物；所述小車電機用于平行移動重物；所述龍門電機1/2/3/4用于將龍門架進行轉場移動，龍門架轉場時起重電機和小車電機處于不工作狀態；所述龍門電機1和起重電機共用逆變器1。