[发明专利]一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统

权利要求书

1.一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，包括控制模块、传感器模块、加热模块、执行模块、DC/DC模块和充电管理模块；

所述控制模块，用于完成燃料电池的反应流程和热平衡控制、燃料电池的人机接口控制、DC/DC模块控制，以及用于充放电管理；

所述传感器模块，用于获取燃料电池的温度、压力和甲醇水液位的状态反馈信息数据；

所述加热模块，用于为燃料电池提供反应进行所必需的温度条件；

所述执行模块，用于为燃料电池系统散热、供氧，以及用于甲醇水进液控制和冷却液热平衡控制；

所述DC/DC模块，用于将电堆输出电压转换为外接储能电池的充电电压；

所述充电管理模块，由BMS管理单元和电源控制单元组成；所述充电管理模块用于对外接储能电池进行充电管理，并通过与所述控制模块交换数据，获得当前甲醇水燃料燃料电池的工作状态，根据燃料电池的工作状态和所述BMS单元获得的燃料电池状态，实时调整所述电源控制单元，使电池获得最优的充电效率。

2.如权利要求1所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述控制模块包括主控单元、人机接口控制单元、DC/DC控制单元和BMS控制单元，所述主控单元、人机接口控制单元、DC/DC控制单元和BMS控制单元均包括有一个处理器，且每个处理器之间由内部总线进行数据共享与交换。

3.如权利要求2所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述主控单元作为该燃料电池系统的控制的核心，用于完成燃料电池的工作流程和反应过程的热平衡控制。

4.如权利要求2所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述人机接口控制单元用于将燃料电池的运行状态信息传输到上位机测试终端，并接收来自所述测试终端的控制指令，并将该指令传输至主控单元。

5.如权利要求2所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述DC/DC控制单元用于控制DC/DC模块的功率输出，以及用于所述接收来自主控单元的状态信息；当负载波动时，所述DC/DC控制单元控制单元根据负载波动情况，向所述主控单元发出反馈信号，实时调整燃料电池电堆输出。

6.如权利要求2所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述BMS控制单元用于外接储能电池的充电与放电管理。

7.如权利要求1所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括温度传感单元、压力检测单元和液位检测单元，所述温度传感单元用于检测燃料电池系统中的反应温度，所述压力检测单元用于检测燃料电池系统中的压力，所述液位检测单元用于检测燃料电池系统的进液罐和缓冲罐液位，以及用于检测燃料电池系统的进液罐和缓冲罐的侧漏液体信息。

8.如权利要求1所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述加热模块包括多个加热控制单元，每个所述加热控制单元由电子开关阵列和加热电阻组成。

9.如权利要求1所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，所述执行模块包括风机控制单元、泵机控制单元和阀门控制单元，所述风机控制单元用于控制燃料电池系统中所有的风机类负载，所述泵机控制单元用于控制燃料电池系统中所有的泵机类负载，所述阀门控制单元用于控制甲醇水的进液状态。

10.如权利要求1所述的一种基于HT-PEM的甲醇水燃料电池控制系统，其特征在于，包括电源变换模块，所述电源变换模块用于为燃料电池控制系统提供工作所必须的多种电源电压。