[发明专利]氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法

说明书

本发明涉及电源转换领域，特别涉及氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法；非隔离升压电路用于将电堆产生的低压直流电源转化为高压直流电源供给后级的用电单元，非隔离升压电路包括电感L1、电容C1、MOS管Q1、MOS管Q2，电感L1与MOS管Q2串联，电感L1的另一端与电堆的正极相连接，MOS管Q2的漏极与用电单元的正极相连接；本发明用电流和电压两个物理量、通过程序控制和纯粹硬件控制两种方式组合的形式进行冗余设计以达到防止电流倒灌的目的。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，特别涉及氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法。

背景技术

氢燃料电池具有零排放、续航里程长、加氢时间短、能量效率高等特性；氢燃料电池汽车，是我国新能源汽车产业一条重要的技术路线，随着国家新能源战略的推进，传统电池的弊端越来越显现出来，氢燃料电池以其无可比拟的优越性，将成为传统电池的替代品。

非隔离升压电路用于把电堆产生的低压不稳定直流电源转化为高压稳定的直流电源供给后级动力锂电池和主驱等用电单元，电感、电容、MOS管Q1、二极管是非隔离升压电路的基本元件，发明人发现在车载氢燃料电池系统的非隔离升压电路中，可以用MOS管Q2来替代其中的二极管，当MOS管Q1导通时电感充电，电容给负载供电，当MOS管Q1关断时，电感续流通过MOS管Q2放电供给电容和负载，MOS管Q1以一定的频率导通、关断可以实现基本的非隔离升压功能；该电路相较与传统电路可以提升效率，但是发明人还发现如果有各种原因导致电感续流，其存储的能量释放完成后，如果MOS管Q2不能关断时，就会发生动力电池电流倒灌进入电堆的情况，严重时会损坏电堆。

发明内容

本发明目的是：提供氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法，以解决现有技术中非隔离升压电路中效率不够高，以及解决在非隔离升压电路中如果有各种原因导致电感续流，其存储的能量释放完成后，如果MOS管Q2不能关断，动力电池电流倒灌进入电堆的情况的问题。

本发明的技术方案是：氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法，氢燃料电池系统非隔离升压电路的同步整流防倒灌方法，所述非隔离升压电路用于将电堆产生的低压直流电源转化为高压直流电源供给后级的用电单元，

所述非隔离升压电路包括电感L1、电容C1、MOS管Q1、MOS管Q2，所述电感L1与MOS管Q2串联，电感L1的另一端与电堆的正极相连接，MOS管Q2的漏极与用电单元的正极相连接，所述MOS管Q1的源极与电堆的负极相连接，所述MOS管Q1的漏极连接在电感L1与MOS管Q2的源极之间，所述电容C1并联在MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极之间；

所述非隔离升压电路还设置有电流检测单元、数字信号处理器DSP；所述电流检测单元用于检测流经电感L1的电流值，并将检测到的值通过电流信号处理单元处理后传送给数字信号处理器DSP；

所述数字信号处理器DSP通过MOS驱动电路控制所述MOS管Q1、MOS管Q2的导通或关断；

所述数字信号处理器DSP内设置有保护阈值1，当电流信号处理单元处理后的值低于保护阈值1时，所述数字信号处理器DSP控制MOS管Q2关断。

优选的，所述数字信号处理器DSP内部设置有比较器，所述比较器内部设置有保护阈值2；所述电流检测单元检测到的值通过电流信号处理单元处理后传送给数字信号处理器DSP的同时还传送给所述比较器；

当电流信号处理单元处理后的值小于保护阈值2时，触发数字信号处理器DSP内部的比较器的保护机制，使数字信号处理器DSP控制MOS管Q2关断。

优选的，所述非隔离升压电路还设置有电流阈值判定电路，所述电流阈值判定电路设有保护阈值3；所述电流检测单元检测的值通过电流信号处理单元处理后传送给数字信号处理器DSP的同时还传送给所述比较器以及电流阈值判定电路；