[发明专利]电动自行车用燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理系统

摘要

本发明公开了一种电动自行车用燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理系统，包括一用于管理所述燃料电池系统单元向锂离子电池单元充电及混合动力系统对外供电，并分别与所述燃料电池系统单元、锂离子电池单元进行电连接的能量管理单元。本发明根据实时可靠地钳位燃料电池单元的输出功率，优化燃料电池系统单元的输出性能；结合锂离子电池工作温度实时估算所述锂离子电池单元的欠压浮充充电电压，在确保降低锂离子电池容量损失的基础上避免锂离子电池单元的过充，能够提高所述锂离子电池单元的浮充安全性，进一步提高燃料电池/锂离子电池混合动力电动自行车系统的整车安全性和经济性。

主权项

一种电动自行车用燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理系统，其包括：一燃料电池系统单元接口，该燃料电池系统单元接口用于连接至少包括一燃料电池模块的燃料电池系统单元；一锂离子电池单元接口，该锂离子电池单元接口用于连接包括一锂离子电池或相互串并联的多个锂离子电池的锂离子电池单元；其特征在于，所述电动自行车用燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理系统包括一能量管理单元（16），该能量管理单元通过前馈燃料电池系统单元输出电压，实时钳位燃料电池单元输出功率，对锂离子电池单元进行浮充充电及放电管理;所述能量管理单元（16）包括：一用于用于检测并调理所述燃料电池系统单元工作电压的燃料电池系统单元工作电压检测电路（172）、一用于检测并调理所述锂离子电池单元工作电流的锂离子电池单元工作电流检测电路（174）、一用于检测并调理所述锂离子电池单元工作电压的锂离子电池单元工作电压检测电路（176）；一用于加权并前馈所述燃料电池系统单元工作电压检测电路（172）的检测信号和加权并反馈锂离子电池单元工作电流检测电路（174）及锂离子电池单元工作电压检测电路（176）的检测信号于功率控制电路（170）及信号处理与逻辑控制电路(190)的信号加权前馈与反馈电路（178）；一受所述信号处理与逻辑控制电路使能并用于管理所述燃料电池系统单元对所述锂离子电池单元充电并向负载供电的功率控制电路（170），所述功率控制电路根据所述燃料电池系统单元工作电压检测电路（172）所得电压信号，经信号加权前馈与反馈电路（178）实施前馈，并钳位所述燃料电池系统单元的输出功率；一用于控制所述燃料电池/锂离子电池混合动力系统开始或停止对外供电的过放保护电路（194）；一用于控制所述燃料电池系统单元开始或停止对所述锂离子电池充电并对负载供电的输入检测保护与反馈电路（192）；一用于使所述能量管理单元向外放电的第一输出端(160)和一第二输出端(161)；一用于检测并调理锂离子电池单元工作温度的锂离子电池单元工作温度检测电路（196）；一用于根据所述信号加权前馈与反馈电路（192）的反馈信号及所述锂离子电池单元工作温度检测电路（196）的反馈信号估计所需荷电状态对应的工作电压并控制所述功率控制电路、输入检测保护与反馈电路192及过放保护电路194的工作状态的信号处理与逻辑控 制电路（190）。