[实用新型]一种具有交流电输出功能的氢燃料电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源，特别是涉及一种具有交流电输出功能的氢燃料电池。

背景技术

氢燃料电池已经成功应用在基站、变电站、电信设备等领域，其作为应急或后备直流电源使用，具有很多传统电池所不具备的优势。氢燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成，其工作原理是将氢气送到阳极且被氧化，将氧化剂送到阴极其被还原，氢原子中的电子被分离来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达电池阴极，而电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路。

然而，现有的氢燃料电池只能提供直流电源，而不能向交流用电负载提供交流电源。

发明内容

本实用新型为了解决现有氢燃料电池不能向交流用电负载提供交流电的技术问题，提供一种能够输出交流电的具有交流电输出功能的氢燃料电池。

本实用新型提供一种具有交流电输出功能的氢燃料电池，包括燃料电池模块、中央控制单元、蓄电池、室外散热单元、DC／DC转换单元和电磁阀，DC／DC转换单元与中央控制单元连接，燃料电池模块与DC／DC转换单元连接；燃料电池模块包括供氢单元和发电单元，电磁阀通过管道与供氢单元连接；蓄电池与中央控制单元连接，室外散热单元与中央控制单元连接；

还设有逆变电路、PWM隔离驱动电路、交流输出滤波电路和保护电路，逆变电路与DC／DC转换单元连接，PWM隔离驱动电路设于逆变电路与中央控制单元之间，交流输出滤波电路与逆变电路连接，保护电路设于交流输出滤波电路与中央控制单元之间。

优选地，逆变电路包括四个功率开关管，该四个功率开关分别为第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；第一功率开关管的集电极和第二功率开关管的集电极连接，第三功率开关管的发射级和第四功率开关管的发射级连接；第一功率开关管的栅极通过第一电阻连接到PWM隔离驱动电路，第二功率开关管的栅极通过第二电阻连接到PWM隔离驱动电路，第三功率开关管的栅极通过第三电阻连接到PWM隔离驱动电路，第四功率开关管的栅极通过第四电阻连接到PWM隔离驱动电路；

第一电阻的两端并联有第一二极管，第二电阻的两端并联有第二二极管，第三电阻的两端并联有第三二极管，第四电阻的两端并联有第四二极管；第一电阻的一端与第一功率开关管的发射极之间连接有第五电阻，第二电阻的一端与第二功率开关管的发射极之间连接有第七电阻，第三电阻的一端与第三功率开关管的发射极之间连接有第六电阻，第四电阻的一端与第四功率开关管的发射极之间连接有第八电阻；

第一功率开关管和第三功率开关管之间的节点通过第一电感和第二电容连接到第二功率开关管和第四功率开关管之间的节点，第二电容的两端并联有第二电感，第二电感的两端并联第三电容，第四电容和第五电容串联后并在第三电容两端。

本实用新型的有益效果是，体积小，集成化程度高；能够同时输出直流电和交流电，输出的交流电波形平滑稳定，不易受负载变化而波动；本装置运行安全、稳定、可靠，具有过流／过压／欠压保护功能；具有自动切换电源输出的功能，使得使用更加方便。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是逆变电路的电路原理图。

附图符号说明：

1.中央控制单元，2.DC／DC转换单元，3.燃料电池模块，4.电磁阀，5.蓄电池，6.室外散热单元，7.逆变电路，8.PWM隔离驱动电路，9.交流输出滤波电路，10.保护电路，11.氢气源，3a.供氢单元，3b.发电单元，VT1.第一功率开关管，VT2.第二功率开关管，VT3.第三功率开关管，VT4.第四功率开关管，C1、C2、C3、C4、C5分别为第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，D1、D2、D3、D4分别为第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，L1、L2分别为第一电感、第二电感，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括中央控制单元1、DC／DC转换单元2、燃料电池模块3、电磁阀4、蓄电池5和室外散热单元6，DC／DC转换单元2与中央控制单元1连接，燃料电池模块3与DC／DC转换单元2连接，电磁阀4通过管道与燃料电池模块3连接，蓄电池5与中央控制单元1连接，室外散热单元6与中央控制单元1连接。