[发明专利]一种氢燃料电池电堆保护系统

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池电堆保护系统，包括：保护主电路，控制氢燃料电池电堆导通或关断；高压保护控制电路，接收一第一电压信号，发送第一控制指令至保护主电路以执行保护；低压保护控制电路，接收一第二电压信号，发送第二控制指令至保护主电路以执行保护；过流保护控制电路，接收一第一电流信号，发送第三控制指令至保护主电路以执行保护；反充电保护控制电路，接收一第二电流信号，并根据第二电流信号形成第四控制指令，发送第四控制指令至保护主电路以执行保护；初始化电路，与保护主电路电连接，根据一初始化指令初始化氢保护主电路。采用上述技术方案后，在过载下快速切断供电电路，保护氢燃料电池电堆不受损坏。

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保护系统。

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。由于氢燃料电池是基于氢气和氧气在电解质中的扩散，其动态响应速度与其扩散速度有关。因此并不适合高频率、大动态负载变化的应用。而自行车在使用过程中，需要电能快速响应、提供，因此，在使用的初期，常出现氢燃料电池功能不足或功能较慢，而在使用的过程中，自行车在不同道路中的骑行过程又将对电能有着不少动态变化的需求，因此对氢燃料电池的电堆提出了不少要求。例如在上坡过程中，由于自行车电机所需电能较高，氢燃料电池的输出电流也将动态变化，易造成氢燃料电池电堆的损坏和过载；又例如在缓骑过程中，不需要氢燃料电池电堆所释放的电能助力，能耗将被浪费。

因此，需要一种氢燃料电池电堆保护系统，可提高氢燃料电池电堆对于供电能力的快速响应能力。

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保护系统，在过载下快速切断供电电路，保护氢燃料电池电堆不受损坏。

本发明公开了一种氢燃料电池电堆保护系统，与一氢燃料电池电堆电连接，氢燃料电池电堆保护系统包括：

保护主电路，控制氢燃料电池电堆导通或关断；

高压保护控制电路，接收一第一电压信号，并根据第一电压信号形成第一控制指令，发送第一控制指令至保护主电路以执行保护，其中第一电压信号的电压值大于第一电压阈值；

低压保护控制电路，接收一第二电压信号，并根据第二电压信号形成第二控制指令，发送第二控制指令至保护主电路以执行保护，其中第二电压信号的电压值小于第二电压阈值；

过流保护控制电路，接收一第一电流信号，并根据第一电流信号形成第三控制指令，发送第三控制指令至保护主电路以执行保护，其中第一电流信号的电流值大于第一电流阈值；

反充电保护控制电路，接收一第二电流信号，并根据第二电流信号形成第四控制指令，发送第四控制指令至保护主电路以执行保护，其中第二电流信号的电流值小于第二电流阈值；

氢气检测组件，设于与所述氢燃料电池电堆连接的氢气罐的出气管处，检测氢气的流量形成第五控制指令，发送所述第五控制指令至保护主电路以执行保护，其中所述流量大于流量阈值区间或小于流量阈值区间；

初始化电路，与保护主电路电连接，根据一初始化指令初始化氢保护主电路。

优选地，保护主电路包括主回路电路及驱动电路；

主回路电路包括：场效应管M301～M304，场效应管M301～M302的源极与氢燃料电池电堆的正极VH连接，场效应管M303～M304的源极与电源电压VB+连接，场效应管M301～M304的漏极互相桥接，场效应管M301～M304导通或截止以控制氢燃料电池电堆导通或关断；

驱动电路与主回路电路连接，驱动主回路电路呈全部导通状态或全部截止状态；

当主回路电路呈全部导通状态时，保护主电路正常工作；