[发明专利]用于燃料电池的电力转换设备以及用于控制该电力转换设备的方法

摘要

提供一种能够对燃料电池进行诊断和负载均衡的电力转换设备，以及一种用于控制该电力转换设备的方法。用于燃料的电力转换设备包括升压转换器，该升压转换器连接到燃料电池，以在正常操作模式下将负载电压控制为恒定幅值，并且通过在诊断模式下将恒定扰动电流施加至燃料电池，来诱导输出响应；以及数字信号处理器，该数字信号处理器通过在诊断模式下检测燃料电池的输出响应，来提取阻抗参数，并且根据该阻抗参数，估计燃料电池的寿命，并由此能够执行燃料电池的寿命诊断和负载均衡操作。

主权项

一种用于燃料电池的电力转换器，所述电力转换器包括：升压转换器，所述升压转换器连接到所述燃料电池，并且被配置为在正常操作模式下，将负载电压控制在预定幅值，并且在诊断模式下，通过将预定扰动电流施加至所述燃料电池，来诱导输出响应，其中，所述正常操作模式被配置为响应于负载的改变提供电压，并且所述诊断模式被配置为预测所述燃料电池的寿命；数字信号处理器，所述数字信号处理器被配置为通过在所述诊断模式下检测所述燃料电池的输出响应，来提取阻抗参数，并且根据所述阻抗参数预测所述燃料电池的寿命；辅助能量存储装置，所述辅助能量存储装置连接于所述升压转换器和所述负载之间，被配置为通过来自所述燃料电池的电力充电，并且除了来自所述燃料电池的电力之外将来自所述辅助能量存储装置的电力释放到所述负载；以及双向转换器，所述双向转换器连接至所述辅助能量存储装置，并且被配置为被切换，以处理所述负载的急剧改变或者瞬时过载，其中，所述升压转换器被配置为在所述诊断模式下诱导具有恒定直流DC电平的扰动电流，并且所述双向转换器被配置为被切换并且通过对所述辅助能量存储装置充电或放电来控制所述负载电压。