[實用新型]一種新型氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制電路

有效

• 申請號: 202020681619.4
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN211701863U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 李濤濤
• 申請（專利權）人: 浙江億瑋新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本實用新型公開了一種新型氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制電路，包含輸入電源單元、輸入霍爾電流采樣單元、輸入電流調節單元、輸出電源單元、上位機下發電流基準轉換單元、輸入電流補償單元、輸入電流放大單元、PWM控制單元；本實用新型通過CAN通訊下發輸入需要調節的目標基準電流，經過電流基準轉換單元，輸入霍爾電流采樣單元采樣后的電流與目標基準電流進行誤差放大給PWM控制芯片，PWM控制芯片調整PWM給功率轉換部分調節輸入電流，形成一個閉環反饋穩定輸入電流為目標基準電流，通過MCU讀取輸入霍爾電流，進行占空比微調目標基準電流，使得輸入電流與上位機端電流的精度大大提高。

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術的研究領域，特別涉及一種新型氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制電路。

背景技術

本技術主要應用在氫燃料電池系統中，氫燃料電池系統主要應用與替代目前鋰電池作為動力電池的來源。氫燃料電池系統包括：氫燃料電池、DC-DC升壓轉換器、配電柜、鋰電池、水冷系統等。DC-DC升壓轉換器的組成由功率拓撲結構、模擬控制單元、數字控制單元CPU單元和驅動單元組成。氫燃料是未來的一種全新的能源，太陽光通過光伏電池板生成電能，電能通過電解海水生成氫氣、氫氣進行儲存與運輸至加氫氣站，汽車中氫燃料電池中氫氣與氧氣發生化學反應生成電能，電能驅動汽車電機，氫氣生電能的過程為零污染，氫燃料電池的效率是汽油發動機的2倍以上，目前世界各個國家都在大力發展氫燃料電池。

目前氫燃料電池的輸出特性較軟，輸出電壓較低，一般為根據功率大小在80Vdc～400Vdc的范圍，但汽車驅動電機的電壓較高達600V左右，甚至700V,需要DC-DC升壓轉換，氫燃料電池的輸出是電流，相對于升壓DC-DC升壓轉換器來說需要控制的是升壓DC-DC升壓轉換器的輸入電流，并且要求控制精度高，如果其控制的電流大于氫燃料電池提供的電流，那么會造成氫燃料電池保護或者功率不匹配、相反如果其控制的電流小于氫燃料電池提供的電流，那么會造成過化學反應導致氫氣浪費；

現有技術中，對于氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制通常的做法是根據采樣輸入電壓，輸入電壓乘以客戶端的電流給定，就是輸入功率，再根據一個固定的效率，計算出輸出功率，再根據采樣的輸出電壓，計算出需要輸出的電流，調整功率變換單元調整輸出電流無限接近上一步計算的輸出電流，從而間接達到輸入電流控制的目的。缺點是由于控制的環節較多、計算的環節較多導致控制復雜度較大，輸入電流控制精度降低，進而影響系統的穩定性和可靠性。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種新型氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制電路，其顯著特征是提出了使用軟件和硬件聯合穩定輸入電流的控制電路，可實現氫燃料電池輸出電流控制，并實現高精度控制，此電路摒棄復雜算法簡化了控制方式和復雜度，增強了系統穩定性。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：

一種新型氫燃料電池升壓轉換器輸入電流控制電路，其特征在于，包含輸入電源單元、輸入霍爾電流采樣單元、輸入電流調節單元、輸出電源單元、上位機下發電流基準轉換單元、輸入電流補償單元、輸入電流放大單元、PWM控制單元；所述輸入電源單元分別與輸入霍爾電流采樣單元和輸入電流調節單元連接，所述輸入霍爾電流采樣單元則分別連接輸入電流調節單元至輸出電源單元，連接輸入電流放大單元至輸入電流補償單元；上位機下發電流基準轉換單元一端連接客戶控制端，上位機下發電流基準轉換單元另一端連接輸入電流補償單元至PWM控制單元，控制單元另一端與輸入電流調節單元連接；