一种基于燃料电池-锂电池的混合辅助供电控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于燃料电池

【技术实现步骤摘要】
一种基于燃料电池
‑
锂电池的混合辅助供电控制系统


[0001]本技术涉及一种燃料电池
，具体为一种基于燃料电池
‑
锂电池的混合辅助供电控制系统。

技术介绍

[0002]随着煤炭、石油等不可再生资源的不断消耗使用，不可再生资源频频告急，燃料电池作为一种高效、清洁的能源，将蕴含在其中的化学能转化为电能，实现能量转换；
[0003]目前对燃料电池研究和使用从在明显的不足，一方面燃料电池的能量转换效率主要依赖于水循环技术进行加热和散热，水循环技术可以起到控制加热和散热的作用，但是在加热和散热的过程中，对温度的控制不够灵敏，即加热和散热的速度不够快，无法使得燃料电池工作达到最佳的温度状态；另一方面，单纯的依靠燃料电池提供动力，容易出现无法满足负载对动力需求的情况，大大的降低了负载工作效率；
[0004]现有技术已经不能满足现阶段的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基于燃料电池
‑
锂电池的混合辅助供电控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本技术提供如下技术方案一种基于燃料电池
‑
锂电池的混合辅助供电控制系统，包括：辅助加热控制系统、辅助散热控制系统、混合动力控制系统。
[0007]辅助加热控制系统设有加热器、加热控制电路和第一循环水泵，辅助加热控制系统与燃料电池电堆耦接用于和燃料电池堆直接进行热交换，且通过控制加热器的加热温度直接控制燃料电池堆的温度；
[0008]所述加热控制电路设有一温度传感器，温度传感器的一端耦接辅助处理器的控制端，所述温度传感器的输出端耦接比较器的反向输入端，且比较器的正向输入端耦接由可变电阻串联分压电阻R1、分压电阻R2组成的分压电路，温度传感器将温度参数转换成相应电压比例的电压信号输出给比较器，所述比较器的正向输入端加载有基准电压该基准电压作为温度值的最小值；
[0009]所述比较器的输出端耦接三极管VT1的基极，且在所述三极管VT1的基极与比较器输出端之间并联连接有相同方向的发光二极管D1和D2，所述三极管VT1的集电极端耦接继电器，该继电器的另一端耦接降压整流滤波电路，该降压整流滤波电路包括：降压电容C1、整流二极管D3、滤波电容C2、稳压器、旁路电阻R7,所述降压整流滤波电路通过常开触点耦接加热器，且加热器的另一端耦接旁路电阻R1的输出端；所述降压整流滤波电路输入供电端耦接AC电源。
[0010]所述辅助散热控制系统设有温度传感器、换热器、第二循环水泵；
[0011]随着燃料电池电堆的工作，释放的反应热量越来越多，会导致燃料电池电堆温度不断升高，温度传感器检测到水循环回路的温度不断升高，超过设定的温度时，启动辅助散
热控制系统，启动第二循环水泵，形成另一水循环回路，通过换热器与辅助加热控制系统形成的水循环回路进行热交换，将多余的热量通过冷水端带走，降低加热端的水循环回路温度，确保燃料电池电堆的温度保持稳定。
[0012]所述混合动力控制系统设有中央处理单元、通信单元、变频器、DCDC变换器、燃料电池、锂电池辅助供电单元；
[0013]所述中央处理单元采用双CPU处理系统，包括核心处理器和辅助处理器；所述核心处理器采用位片式微处理器AMD29W，执行编程接口功能并通过通信单元与辅助加热控制系统和辅助散热控制系统进行通信；所述核心处理器通过通信单元通过设定变频器频率控制第一循环水泵和第二循环水泵的转速，控制水循环的流动速率，无论是加热效率或者是散热效率均得到智能化的提升；
[0014]所述燃料电池通过耦接DCDC变换器与锂电池并联连接供电负载；且所述中央处理单元通过耦接DCDC变换器分配燃料电池与锂电池的供电动力，中央处理单元根据电子负载的供电需求，通过DCDC变换器分配燃料电池与锂电池的供电。
[0015]有益效果
[0016]一方面，本技术通过辅助加热控制系统设有的加热控制电路智能控制加热器对水循环进行加热，当温度低于设定值时，核心处理器通过操控加热控制电路对加热器进行辅助加热，智能控温使得燃料电池提供最大的动力；
[0017]另一方面，本技术将燃料电池与锂电池通过DCDC变换器进行结合供电，为供电负载提供混合供电动力，实现了供电需求的智能分配，大大提高了供电效率。
附图说明
[0018]图1为本技术整体结构框图示意图；
[0019]图2为本技术加热控制电路的电路图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]参考图1和图2，本技术提供如下技术方案一种基于燃料电池
‑
锂电池的混合辅助供电控制系统，包括：辅助加热控制系统、辅助散热控制系统、混合动力控制系统。
[0022]辅助加热控制系统用于为燃料电池在低温环境下加热，使燃料电池快速达到最佳性能温度状态；辅助加热控制系统设有加热器、加热控制电路和第一循环水泵，辅助加热控制系统与燃料电池电堆耦接用于和燃料电池堆直接进行热交换，且通过控制加热器的加热温度直接控制燃料电池堆的温度；当燃料电池处于低温环境或常温环境下时，启动加热控制电路控制加热器加热，设定好燃料电池电堆温度，对流经燃料电池电堆的水进行快速加热，同时启动第一循环水泵，加速对水的循环加热速度，使电堆与水循环的热量充分交换，使燃料电池内部温度与水循环温度一致，达到设定温度后停止控制电路对加热器加热，辅助加热控制系统有效实现对燃料电池电堆温度的快速提升，保证燃料电池启动成功，并快
速达到电堆最佳工作温度；
[0023]所述加热控制电路设有一温度传感器，温度传感器的一端耦接辅助处理器的控制端，该温度传感器采用检测水循环的温度，当温度低于设定值时，核心处理器通过操控加热控制电路对加热器进行加热，智能控温使得燃料电池提供最大的动力；所述温度传感器的输出端耦接比较器的反向输入端，且比较器的正向输入端耦接由可变电阻串联分压电阻R1、分压电阻R2组成的分压电路，温度传感器将温度参数转换成相应电压比例的电压信号输出给比较器，所述比较器的正向输入端加载有基准电压该基准电压作为温度值的最小值；所述比较器的输出端耦接三极管VT1的基极，且在所述三极管VT1的基极与比较器输出端之间并联连接有相同方向的发光二极管D1和D2，所述三极管VT1的集电极端耦接继电器，该继电器的另一端耦接降压整流滤波电路，该降压整流滤波电路包括：降压电容C1、整流二极管D3、滤波电容C2、稳压器、旁路电阻R7,所述降压整流滤波电路通过常开触点耦接加热器，且加热器的另一端耦接旁路电阻R1的输出端；所述降压整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于燃料电池
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锂电池的混合辅助供电控制系统，其特征在于，包括：辅助加热控制系统、辅助散热控制系统、混合动力控制系统；所述辅助加热控制系统设有加热器、加热控制电路和第一循环水泵；所述加热控制电路设有一温度传感器，温度传感器的一端耦接辅助处理器的控制端，所述温度传感器的输出端耦接比较器的反向输入端，且比较器的正向输入端耦接由可变电阻串联分压电阻R1、分压电阻R2组成的分压电路；所述比较器的正向输入端加载有基准电压该基准电压作为温度值的最小值；所述比较器的输出端耦接三极管VT1的基极，且在所述三极管VT1的基极与比较器输出端之间并联连接有同向的发光二极管D1和发光二极管D2，所述三极管VT1的集电极端耦接继电器，该继电器的另一端耦接降压整流滤波电路；所述降压整流滤波电路包括：降压电容C1、整流二极管D3、滤波电容C2、稳压器、旁路电阻R7；所述降压整流滤波电路通过常开触点耦接加热器，且加热器的另一端耦接旁路电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟平，孔婧，
申请(专利权)人：黑龙江工程学院，
类型：新型
国别省市：