[发明专利]一种质子交换膜燃料电池应急发电系统

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）应急电源发电系统，提供了一种集新能源发电、功率变换、数据采集和高精度控制于一体的设计方法，具有保证PEMFC理想工作温度同时将特性较软的输出电压稳定在期望值的功能。其中功率变换单元采用交错并联方式下的四开关Buck‑Boost变换器；数据采集包括PEMFC温度采集和功率变换单元输出电压采集；控制单元根据采集数据与期望值的误差采用高精度的控制算法，通过DSP的I/O端口实现；调制方式是针对于功率变换单元中不同开关组，采用频率相同，触发时间点不同的方式，从而有效降低损耗；本发明可用于PEMFC发电机理以及便携式移动电源的研究，同时可有效提高PEMFC的使用寿命。

主权项

一种质子交换膜燃料电池应急发电系统，包含PEMFC电堆、功率变换单元和控制单元，其特征在于：PEMFC电堆通过供氢端口连接氢气供应设备， PEMFC电堆输出端正负极与功率变换单元的正负极相连；功率变换单元主电路采用两相交错并联式四开关Buck‑Boost变换器，将PEMFC电堆不稳定的输出电压变换为稳定的直流电压，输出端为可调的电压采集模块，同时预留输出电压端口；控制单元通过电压采样获得功率变换单元的输出电压信息，与期望电压进行比较得到误差，并根据误差调整控制信号输出，即四开关Buck‑Boost变换器的开关管PWM信号。