[发明专利]基于质子交换膜燃料电池的DC/DC变换和控制系统

摘要

本发明公开了一种基于质子交换膜燃料电池的DC/DC变换和控制系统，包括主电路模块和控制电路模块，主电路模块包括双级并联BUCK降压变换器，其输入端连接质子交换膜燃料电池的功率输出端，其输出端连接通信负载直接供电；控制电路模块包括DSP控制芯片，IGBT门极驱动电路单元、霍尔检测电路单元和输入模拟信号调节电路单元等。其中涉及的所有控制算法均通过DSP数字控制实现。本发明的系统适用于质子交换膜燃料电池这样的大电流输出功率设备的电力变换，并且可以降低成本，增加系统的可靠性；实现了质子交换膜燃料电池作为通信备用电源的电压实时匹配调节控制，并且采用全数字控制方式，具有精度高、反应快、能耗低等优点。

主权项

一种基于质子交换膜燃料电池的DC/DC变换和控制系统，包括主电路模块和控制电路模块，其特征在于，所述主电路模块包括双级并联BUCK变换器，所述双级并联BUCK变换器设置在质子交换膜燃料电池和通信负载之间；所述控制电路模块包括DSP控制芯片、IGBT门极驱动电路单元、霍尔检测电路单元和输入模拟信号调节电路单元；所述IGBT门极驱动电路单元分别与所述DSP控制芯片的EV输出端口、PDPINT引脚以及所述双级并联BUCK变换器相连；所述霍尔检测电路单元一端连接在所述双级并联BUCK变换器的输出端与通信负载之间的电路上，另一端与所述输入模拟信号调节电路单元相连；所述输入模拟信号调节电路单元还与所述DSP控制芯片的ADC输入端口相连；所述霍尔检测电路单元采集所述双级并联BUCK变换器的电流电压信号，再通过输入模拟信号调节电路单元转化为DSP控制芯片所能采集的电压信号，所述DSP控制芯片将采集到的电压信号转化为控制信号传输给IGBT门极驱动电路单元，所述IGBT门极驱动电路单元通过PWM驱动芯片将该控制信号传输给所述双级并联BUCK变换器，从而实现电压的实时调节控制。