[发明专利]一种氢燃料电池电堆的控制系统

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池电堆的控制系统，与氢气罐、进气电磁阀及氢燃料电池电堆连接，控制系统包括：电源电路，以接收锂电池组的供电电压，并将供电电压转换至工作电压；中控电路，接收与氢燃料电池电堆连接的传感器组的状态数据，并形成控制指令；排水电磁阀控制电路，根据中控电路发送的控制指令控制排水电磁阀；进气电磁阀控制电路，与中控电路及进气电磁阀连接，根据中控电路发送的控制指令控制进气电磁阀；风扇控制电路，根据中控电路发送的控制指令控制风扇；采样电路，采集与锂电池组的数据信号及氢燃料电池电堆的数据信号至中控电路。采用上述技术方案后，智能调配氢燃料电池与锂电池组的充放电，最大化利用两电源的电能，以保证助力自行车的性能和运行可靠。

技术领域

本发明涉及能源管理领域，尤其涉及一种氢燃料电池电堆的控制系统。

背景技术

氢燃料电池的产物是水，对环境没有任何污染，使用氢燃料电池作为机动车、非机动车的电能来源，得到了快速发展，因此氢能源助力自行车成为了一种理想的绿色出行交通工具。

由于氢燃料电池自身存在一定的应用限制，如反向电动势会损坏燃料电池、燃料电池的启动时的供能曲线尽可能平缓延时处理。在管理氢能源电池和辅助锂电池时，需要初期使用锂电池，缓慢增加氢动能，直到完全切换。氢能正常运转后在提供助力车做动力之余还将给锂电池充电，或在其他情况(检测锂电池需要补给时)给锂电池充电。

因此，需要一种氢燃料电池电堆的控制系统，可调配氢燃料电池与锂电池组的放电供能。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种氢燃料电池电堆的控制系统，使得氢燃料电池与锂电池组配合，向外部负载输出电能。

本发明公开了一种氢燃料电池电堆的控制系统，控制系统与氢气罐、进气电磁阀及氢燃料电池电堆连接，控制系统包括：

电源电路，与一锂电池组连接，以接收锂电池组的供电电压，并将供电电压转换至工作电压；

中控电路，接收与氢燃料电池电堆连接的传感器组的状态数据，并形成控制指令；

排水电磁阀控制电路，与中控电路及氢燃料电池电堆内的排水电磁阀连接，根据中控电路发送的控制指令控制排水电磁阀；

进气电磁阀控制电路，与中控电路及进气电磁阀连接，根据中控电路发送的控制指令控制进气电磁阀；

风扇控制电路，与中控电路及风扇内的排水电磁阀连接，根据中控电路发送的控制指令控制风扇；

采样电路，与中控电路连接，采集与锂电池组的数据信号及氢燃料电池电堆的数据信号至中控电路；

剩余氢气检测电路，与所述中控电路连接，计算所述氢气罐内的剩余气量并发送至所述中控电路，所述中控电路根据所述剩余气量调节氢燃料电池电堆的电压和/或电流。

优选地，电源电路包括电压选择电路及SEPIC DC TO DC变换电路；

电压选择电路分别与锂电池组的VO+电压端及电压端VH连接，自VO+电压端及电压端VH间选择一输出电压；

SEPIC DC TO DC变换电接收电压选择电路的输出电压，将输出电压转换为第一组电压、第二组电压及第三组电压，并将第一组电压输出至传感器组，将第二组电压输出至风扇控制电路、排水电磁阀控制电路及进气电磁阀控制电路，将第三组电压输出至中控电路。

优选地，SEPIC DC TO DC变换电路包括集成电路U501、电阻R501～R504、电容C501～C510、二极管D501～D503；