[实用新型]一种新型氢燃料电池升压转换器输入电流控制电路

说明书

本实用新型公开了一种新型氢燃料电池升压转换器输入电流控制电路，包含输入电源单元、输入霍尔电流采样单元、输入电流调节单元、输出电源单元、上位机下发电流基准转换单元、输入电流补偿单元、输入电流放大单元、PWM控制单元；本实用新型通过CAN通讯下发输入需要调节的目标基准电流，经过电流基准转换单元，输入霍尔电流采样单元采样后的电流与目标基准电流进行误差放大给PWM控制芯片，PWM控制芯片调整PWM给功率转换部分调节输入电流，形成一个闭环反馈稳定输入电流为目标基准电流，通过MCU读取输入霍尔电流，进行占空比微调目标基准电流，使得输入电流与上位机端电流的精度大大提高。

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术的研究领域，特别涉及一种新型氢燃料电池升压转换器输入电流控制电路。

背景技术

本技术主要应用在氢燃料电池系统中，氢燃料电池系统主要应用与替代目前锂电池作为动力电池的来源。氢燃料电池系统包括：氢燃料电池、DC-DC升压转换器、配电柜、锂电池、水冷系统等。DC-DC升压转换器的组成由功率拓扑结构、模拟控制单元、数字控制单元CPU单元和驱动单元组成。氢燃料是未来的一种全新的能源，太阳光通过光伏电池板生成电能，电能通过电解海水生成氢气、氢气进行储存与运输至加氢气站，汽车中氢燃料电池中氢气与氧气发生化学反应生成电能，电能驱动汽车电机，氢气生电能的过程为零污染，氢燃料电池的效率是汽油发动机的2倍以上，目前世界各个国家都在大力发展氢燃料电池。

目前氢燃料电池的输出特性较软，输出电压较低，一般为根据功率大小在80Vdc～400Vdc的范围，但汽车驱动电机的电压较高达600V左右，甚至700V,需要DC-DC升压转换，氢燃料电池的输出是电流，相对于升压DC-DC升压转换器来说需要控制的是升压DC-DC升压转换器的输入电流，并且要求控制精度高，如果其控制的电流大于氢燃料电池提供的电流，那么会造成氢燃料电池保护或者功率不匹配、相反如果其控制的电流小于氢燃料电池提供的电流，那么会造成过化学反应导致氢气浪费；

现有技术中，对于氢燃料电池升压转换器输入电流控制通常的做法是根据采样输入电压，输入电压乘以客户端的电流给定，就是输入功率，再根据一个固定的效率，计算出输出功率，再根据采样的输出电压，计算出需要输出的电流，调整功率变换单元调整输出电流无限接近上一步计算的输出电流，从而间接达到输入电流控制的目的。缺点是由于控制的环节较多、计算的环节较多导致控制复杂度较大，输入电流控制精度降低，进而影响系统的稳定性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新型氢燃料电池升压转换器输入电流控制电路，其显著特征是提出了使用软件和硬件联合稳定输入电流的控制电路，可实现氢燃料电池输出电流控制，并实现高精度控制，此电路摒弃复杂算法简化了控制方式和复杂度，增强了系统稳定性。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种新型氢燃料电池升压转换器输入电流控制电路，其特征在于，包含输入电源单元、输入霍尔电流采样单元、输入电流调节单元、输出电源单元、上位机下发电流基准转换单元、输入电流补偿单元、输入电流放大单元、PWM控制单元；所述输入电源单元分别与输入霍尔电流采样单元和输入电流调节单元连接，所述输入霍尔电流采样单元则分别连接输入电流调节单元至输出电源单元，连接输入电流放大单元至输入电流补偿单元；上位机下发电流基准转换单元一端连接客户控制端，上位机下发电流基准转换单元另一端连接输入电流补偿单元至PWM控制单元，控制单元另一端与输入电流调节单元连接；