[发明专利]一种氢燃料电池应急供电系统的控制方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池应急供电系统的控制方法，其特征在于，氢燃料电池应急供电系统包括电网输入端（1）、氢燃料电池（2）、双向DC/AC变换器（3）、断电切换器（4）、电网输出端（5）、储能单元（6）、负载（7）和主控单元，其中氢燃料电池（2）功率输出端与储能单元（6）功率输出端并联后，连接到双向DC/AC变换器（3）输入端，双向DC/AC变换器（3）输出端连接到断电切换器（4）输入侧B接口，断电切换器（4）输入侧A接口与电网接通；断电切换器（4）输出端C连接负载（7）或电网后端；氢燃料电池（2）、储能单元（6）、断电切换器（4）均与主控单元通过网络进行交互；

其控制方法包括步骤：

主控单元检测电网输入端（1）的电压；

根据电网输入端（1）电压值判断电网电压状态，若电网有电压，则进入电网模式；在电网模式时根据储能单元（6）的SOC值进行供电切换；

若电网无电压，则进一步判断前一跨步时间是否有电压，若前一跨步时间前有电压，则进入断电模式；在断电模式时，通过氢燃料电池（2）功率和储能单元（6）的SOC值进行供电调节；

若前一跨步时间前无电压，进入离网模式；在离网模式时，通过储能单元（6）的SOC值、负载（7）功率和氢燃料电池（2）功率和进行供电调节。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池应急供电系统的控制方法，其特征在于，将所述储能单元（6）的SOC值判断区间根据四个阈值X1、X2、X3、X4进行划分构成5个SOC值区间，0X1X2X3X41；

其中，低于X1时储能单元（6）为疾病状态区间，必须立即给储能单元（6）充电；X1与X2之间储能单元（6）为欠健康状态区间，给储能单元（6）充电；X2与X3之间为储能单元（6）的最佳SOC值区间，性能最佳；X3与X4之间储能单元（6）为欠健康状态，给储能单元（6）放电；大于X4时储能单元（6）为疾病状态，给储能单元（6）放电。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池应急供电系统的控制方法，其特征在于，所述电网模式包括，通过电网直接对负载（7）供电，无需氢燃料电池（2）发电；通过电网给储能单元（6）充电或由储能单元（6）对负载（7）供电；

电网模式的控制策略包括步骤：

首先检测储能单元（6）的SOC值，当储能单元（6）的SOC值处于[X2，X3]，主控单元向断电切换器（4）发送信号，使断电切换器（4）接通电网和负载（7），且断开氢燃料电池（2）和储能单元（6）构成的供电机构，使氢燃料电池（2）和储能单元（6）均与电网断开，此时由电网直接给负载（7）供电；

当主控单元检测到储能单元（6）的SOC值低于X2时，表明储能单元（6）需进行充电，此时主控单元向断电切换器（4）发送换端指令，使断电切换器（4）接通电网和负载（7），且接通氢燃料电池（2）和储能单元（6）构成的供电机构至电网，由电网为储能单元（6）充电，提高储能单元（6）的SOC值；

当主控单元检测到储能单元（6）的SOC值高于X3时，储能单元（6）需进行放电；主控单元向断电切换器（4）发送信号，使断电切换器（4）断开电网和负载（7），使断电切换器（4）接通氢燃料电池（2）和储能单元（6）构成的供电机构至负载（7），由储能单元（6）向负载（7）供电；

在根据SOC值对断电切换器（4）的端口控制之后，进一步判断电网输入端（1）是否有电压，若有电压，则循环检测储能单元（6）的当前SOC值，否则退出电网模式。