[发明专利]电力转换控制方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体而言，涉及一种电力转换控制方法、装置和系统。

背景技术

燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，由于不受卡诺循环的限制，其直接发电效率可高达45％以上，具有环境友好、能量转化效率高、寿命长等特点，在航空航天、潜艇、电动车、电站、移动设备、居民家庭等领域存在广泛的应用前景。

由于燃料电池作为一种能量转换装置，需要尽可能的提高能量利用效率，而燃料电池较宽的输出电压(如20V至80V)则需要设计电力转换控制装置将燃料电池的输出电压转换为与负载匹配的电压，例如，若负载匹配的电压为48V，在燃料电池的输出电压为20V时，则该电力转换控制装置将该20V提升至48V，在燃料电池的输出电压为80V时，则该电力转换控制装置将该80V降低至48V，由此可知，现有的电力转换控制装置在进行电力转换时，需要在较宽输入电压范围内，既要做升压设计，又要兼顾降压设计，大大降低了电力转换控制装置的转换效率，同时提高了该电力转换控制装置的设计难度和成本。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电力转换控制方法、装置和系统，以至少解决现有的电力转换控制装置设计难度大，设计成本高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电力转换控制装置，包括：电压调节电路、电能转换电路以及用于控制所述电压调节电路和所述电能转换电路导通的电压控制器，所述电压调节电路与所述电能转换电路并联连接，其中，所述电压调节电路，用于获取燃料电池输出电能的开路电压，并通过降低所述开路电压得到调整电压；所述电压控制器，用于在确定所述调整电压小于或者等于特定负载电压后，控制所述电能转换电路导通；所述电能转换电路，用于在导通后，将所述调整电压调整为所述特定负载电压，并输出所述调整后的调整电压。

进一步地，所述电能转换电路包括：第一开关和与所述第一开关连接的电能转换模块；所述电压控制器在确定所述调整电压小于或者等于所述特定负载电压后，控制所述第一开关闭合，在所述第一开关闭合后，所述电能转换电路导通，使得所述电能转换模块得电。

进一步地，所述电压控制器在确定通过所述电能转换电路的电流达到预设电流时，控制所述电压调节电路断开。

进一步地，所述电压调节电路包括第二开关和与所述第二开关连接的电压调节模块；所述电压控制器控制所述第二开关断开，在所述第二开关断开后，所述电压调节电路断开，使得所述电压调节模块断电。

进一步地，所述电压调节模块包括电阻或者电容器。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电力转换控制方法，包括：应用于电力转换控制装置，所述电力转换控制装置包括电压调节电路、电能转换电路以及用于控制所述电压调节电路和所述电能转换电路导通的电压控制器，所述电压调节电路与所述电能转换电路并联连接；所述方法包括：通过所述电压调节电路获取燃料电池输出电能的开路电压，并降低所述开路电压得到调整电压；在确定所述调整电压小于或者等于特定负载电压后，控制所述电能转换电路导通；在所述电能转换电路导通后，将所述调整电压调整为所述特定负载电压，并输出所述调整后的调整电压。

进一步地，在将所述调整电压调整为所述特定负载电压并输出所述调整后的调整电压后，所述方法还包括：在确定通过所述电能转换电路的电流达到预设电流时，控制所述电压调节电路断开。

进一步地，所述电力转换控制装置还包括继电器和用于控制所述继电器断开的继电器控制器；其中，所述继电器一端与所述燃料电池连接，另一端分别与所述电压调节电路和所述电能转换电路连接；在将所述调整电压转换为所述特定负载电压并输出所述调整后的调整电压后，所述方法还包括：在确定环境参数大于或者等于预设安全值时，通过所述继电器控制器断开所述继电器。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电力转换控制系统，包括：燃料电池、电力转换控制装置和负载；其中，所述燃料电池，用于将输出的输出电能传输至所述电力转换控制装置；所述电力转换控制装置包括上述电力转换控制装置；所述负载，用于根据所述电力转换控制装置输出的所述调整电压工作。