电堆结构总成及电堆结构总成的降压方法技术

本发明专利技术提供了一种电堆结构总成及电堆结构总成的降压方法，所述电堆结构总成包括：电堆模块和DC

【技术实现步骤摘要】
电堆结构总成及电堆结构总成的降压方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种电堆结构总成及电堆结构总成的降压方法。

技术介绍

[0002]燃料电池在启动过程中，为了防止开路电压对电堆的损害，需要进行降低电堆电压的处理；类似地，在停机过程中，为了防止开路电压对电堆的损害及快速降电压，也需要进行降低电堆电压的处理。现有技术中降压方法采用的是接入电阻组件，但这样会存在零部件布局复杂且占用较多空间的问题。因此，上述技术存在改进空间。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种电堆结构总成，空间占用率低，通过DC-DC控制模块即可实现降压的目的。
[0004]本专利技术的第二方面提出了一种电堆结构总成的降压方法。
[0005]本专利技术的第三方面提出了一种车辆用的燃料电池。
[0006]本专利技术的第四方面提出了一种非临时性可读存储介质。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]根据本专利技术第一方面所述的电堆结构总成，包括：电堆模块和DC-DC控制模块，所述电堆模块和所述DC-DC控制模块相连，所述电堆模块为所述DC-DC控制模块提供电压，所述DC-DC控制模块的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式时，所述DC-DC控制模块可控制所述电堆模块进行升压，在所述第二工作模式时，所述DC-DC控制模块可控制所述电堆模块进行降压，所述第一工作模式和所述第二工作模式可切换。
[0009]根据本专利技术实施例的电堆结构总成，所述DC-DC控制模块包括：
[0010]输入端，所述电堆模块的电压通过所述输入端接入所述DC-DC控制模块，所述输入端包括输入电容，所述输入电容可消除输入纹波电压；
[0011]多个电压处理单元，每个所述电压处理单元均包括控制开关，在所述第二工作模式时，通过电流闭环控制所述控制开关上通入电流，用以消耗能量并降低所述电堆模块的电压；
[0012]输出端，所述输出端接入电池模块，在所述第二工作模式时，所述输出端的电压不大于所述电池模块的电压。
[0013]根据本专利技术实施例的电堆结构总成，所述电压处理单元还包括：电感、二极管、IGBT和输出电容，所述电感可存储能量，所述二极管可保证电流的单向流动，所述IGBT可调节输出电压，所述输出电容可消除输出波纹电压。
[0014]根据本专利技术实施例的电堆结构总成，还包括：冷却装置，所述冷却装置和所述DC-DC控制模块连接以对所述DC-DC控制模块进行冷却降温，所述冷却装置上设置有温度传感器，所述温度传感器可监测所述DC-DC控制模块的冷却水温度。
[0015]根据本专利技术实施例的电堆结构总成，在所述第二工作模式时，所述DC-DC控制模块的工作功率不大于额定功率的百分之一；通过电流闭环控制所述DC-DC控制模块的工作电流不大于额定电流的十分之一。
[0016]根据本专利技术实施例的电堆结构总成，所述第一工作模式为正常工作模式，所述第二工作模式为消耗功率模式。
[0017]相对于现有技术，本专利技术第一方面所述的电堆结构总成，空间占用率低，通过DC-DC控制模块即可实现降压的目的。
[0018]根据本专利技术第二方面的电堆结构总成的降压方法，所述降压方法可应用在本专利技术第一方面所述的电堆结构总成上，在所述电堆结构总成启动时，所述降压方法包括以下步骤：
[0019]S101，在所述电堆结构总成启动时，所述DC-DC控制模块实时监测所述电堆结构总成的电压；
[0020]S102，当所述电堆结构总成的电压达到指定电压时，所述DC-DC控制模块工作处于所述第二工作模式；
[0021]S103，所述DC-DC控制模块实时监测所述控制开关的电流，并对所述控制开关进行电流闭环控制，以限定所述控制开关的电流不超过指定电流；
[0022]S104，所述DC-DC控制模块实时监测所述输出端的电压，以限定所述输出端的电压不大于所述电池模块的电压；
[0023]S105，所述冷却装置实时监测所述DC-DC控制模块的冷却水温度，以限定所述DC-DC控制模块的冷却水温度不大于安全温度；
[0024]S106，当所述电堆模块的电压稳定，即所述输入端的电压达到稳定时，所述DC-DC控制模块的工作模式由所述第二工作模式切换到所述第一工作模式。
[0025]根据本专利技术第二方面的电堆结构总成的降压方法，所述降压方法可应用在本专利技术第一方面所述的电堆结构总成上，在所述电堆结构总成停机时，所述降压方法包括以下步骤：
[0026]S201，在所述电堆结构总成停机时，所述DC-DC控制模块处于所述第一工作模式；
[0027]S202，当需要降低所述电堆模块的电压时，所述DC-DC控制模块的工作模式由所述第一工作模式切换到所述第二工作模式；
[0028]S203，所述DC-DC控制模块实时监测所述控制开关的电流，并对所述控制开关进行电流闭环控制，以限定所述控制开关的电流不超过指定电流；
[0029]S204，所述DC-DC控制模块实时监测所述输出端的电压，以限定所述输出端的电压不大于所述电池模块的电压；
[0030]S205，所述冷却装置实时监测所述DC-DC控制模块的冷却水温度，以限定所述DC-DC控制模块的冷却水温度不大于安全温度；
[0031]S206，当所述电堆模块的电压达到指定电压时，关闭所述DC-DC控制模块，完成所述电堆结构总成的停机。
[0032]根据本专利技术第二方面所述的电堆结构总成的降压方法，电堆结构总成的降压效果更好，客户满意度更高。
[0033]根据本专利技术第三方面的车辆用的燃料电池，包括：
[0034]本专利技术第一方面所述的电堆结构总成；
[0035]电池箱体，所述电堆结构总成封装在所述电池箱体内。
[0036]根据本专利技术第三方面所述的车辆用的燃料电池，电堆结构总成的降压效果更好，客户满意度更高。
[0037]根据本专利技术第四方面的非临时性可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第二方面所述的电堆结构总成降压的方法。
[0038]根据本专利技术第四方面的非临时性可读存储介质，控制电堆结构总成的降压效果更好，客户满意度更高。
[0039]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0040]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0041]图1为本专利技术实施例所述的电堆结构总成的结构示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例所述的DC-DC控制模块的结构示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例所述的电堆结构总成启动时的降压方法流程图；
[0044]图4为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电堆结构总成(100)，其特征在于，包括：电堆模块(1)；DC-DC控制模块(2)，所述电堆模块(1)和所述DC-DC控制模块(2)相连，所述电堆模块(1)为所述DC-DC控制模块(2)提供电压，所述DC-DC控制模块(2)的工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，在所述第一工作模式时，所述DC-DC控制模块(2)可控制所述电堆模块(1)进行升压，在所述第二工作模式时，所述DC-DC控制模块(2)可控制所述电堆模块(1)进行降压，所述第一工作模式和所述第二工作模式可切换。2.根据权利要求1所述的电堆结构总成(100)，其特征在于，所述DC-DC控制模块(2)包括：输入端(21)，所述电堆模块(1)的电压通过所述输入端(21)接入所述DC-DC控制模块(2)，所述输入端(21)包括输入电容(5)，所述输入电容(5)可消除输入纹波电压；多个电压处理单元(23)，每个所述电压处理单元(23)均包括控制开关(3)，在所述第二工作模式时，通过电流闭环控制所述控制开关(3)上通入电流，用以消耗能量并降低所述电堆模块(1)的电压；输出端(22)，所述输出端(22)接入电池模块(4)，在所述第二工作模式时，所述输出端(22)的电压不大于所述电池模块(4)的电压。3.根据权利要求2所述的电堆结构总成(100)，其特征在于，所述电压处理单元还包括：电感(6)、二极管(7)、IGBT和输出电容(8)，所述电感(6)可存储能量，所述二极管(7)可保证电流的单向流动，所述IGBT可调节输出电压，所述输出电容(8)可消除输出波纹电压。4.根据权利要求1所述的电堆结构总成(100)，其特征在于，还包括：冷却装置，所述冷却装置和所述DC-DC控制模块(2)连接以对所述DC-DC控制模块(2)进行冷却降温，所述冷却装置上设置有温度传感器，所述温度传感器可监测所述DC-DC控制模块(2)的冷却水温度。5.根据权利要求2所述的电堆结构总成(100)，其特征在于，在所述第二工作模式时，所述DC-DC控制模块(2)的工作功率不大于额定功率的百分之一；通过电流闭环控制所述DC-DC控制模块(2)的工作电流不大于额定电流的十分之一。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电堆结构总成(100)，其特征在于，所述第一工作模式为正常工作模式，所述第二工作模式为消耗功率模式。7.一种电堆结构总成(100)的降压方法，其特征在于，所述降压方法可应用在权利要求1-6中任一项所述的电堆结构总成(100)上，在所述电堆结构总成(100)启动时，所述降压方...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘涌，闫猛，贺军成，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：