The invention relates to a fuel cell power management system and method, which includes MCU connecting several groups of power management modules, each group of power management module includes DC_DC, channel selector, DC_DC connecting fuel cell through channel selector, compensating the current of fuel cell, MCU collecting the voltage value of single fuel cell through voltage measurement module, and comparing with the preset threshold voltage. If the voltage value of a fuel cell single cell is lower than the preset threshold voltage and there is an unused DC_DC, the channel selector corresponding to the DC_DC is controlled, and the DC_DC is connected to both ends of the single cell to supplement its current. If the voltage value of a single cell is lower than the preset threshold voltage and there is no unused DC_DC or any DC_DC in it exceeds its own rated current, the current will be reported. Police. By compensating the current of the single fuel cell with poor performance, the working voltage of the single fuel cell keeps the same as that of other series fuel cells, so as to prolong the life of the fuel cell, slow down the decline of output power and reduce the energy utilization rate.
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电源管理系统及方法
本专利技术涉及燃料电池领域,具体地说是一种燃料电池电源管理系统及方法。
技术介绍
燃料电池电堆由多个单电池串联和/或并联连接组成,以往的燃料电池管理方式较为简单,多采用电压测量模块、二极管、MOS管对燃料电池电压进行监控,对性能差出现反向电压的燃料电池进行抑制,或者通过控制芯片控制MOS管导通将燃料电池短路。以上的电池管理方式对燃料电池的管理能力十分有限,随着燃料电池性能衰减此类燃料电池电源管理模块会导致燃料电池性能加速衰减,输出功率、能源利用率迅速下降。以往通过关闭性能较弱的燃料电池管理方案,不仅燃料电池没法起到发电的功能,因为控制器件本身存在的内阻导致损失大量能量。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种燃料电池电源管理系统及方法,通过对相对较弱的燃料电池单电池进行电流补偿,使其工作电压与其他串联的燃料电池保持一致,达到延长燃料电池寿命、维持燃料电池组一致性,进而达到减缓输出功率、能源利用率下降的目的。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是:一种燃料电池电源管理系统,包括一MCU和N组电源管理模块,N为≥1的正整数;所述MCU连接N组电源管理模块;每组电源管理模块包括DC-DC、通道选择器,其中每组电源管理模块的DC-DC的输入端与3个以上串联连接的单电池同时并联连接,DC-DC的输出端通过通道选择器给所述3个以上单电池中电压最低的单电池进行电流补偿。每个燃料电池单电池两端连接电压测量模块,用于测量单电池的电压。在每个燃料电池单电池两端设置短路开关,用于通过闭合短路开关对失效的单电池进行短路。所述通道选择器 ...
【技术保护点】
1.一种燃料电池电源管理系统,其特征在于:包括一MCU和N组电源管理模块,N为≥1的正整数;所述MCU连接N组电源管理模块;每组电源管理模块包括DC‑DC、通道选择器,其中每组电源管理模块的DC‑DC的输入端与3个以上串联连接的单电池同时并联连接,DC‑DC的输出端通过通道选择器给所述3个以上单电池中电压最低的单电池进行电流补偿。
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电源管理系统,其特征在于:包括一MCU和N组电源管理模块,N为≥1的正整数;所述MCU连接N组电源管理模块;每组电源管理模块包括DC-DC、通道选择器,其中每组电源管理模块的DC-DC的输入端与3个以上串联连接的单电池同时并联连接,DC-DC的输出端通过通道选择器给所述3个以上单电池中电压最低的单电池进行电流补偿。2.根据权利要求1所述的燃料电池电源管理系统,其特征在于:所述单电池两端连接电压测量模块,用于测量单电池的电压。3.根据权利要求2所述的燃料电池电源管理系统,其特征在于:在每个所述单电池两端设置短路开关,用于通过闭合短路开关对失效的单电池进行短路。4.根据权利要求1所述的燃料电池电源管理系统,其特征在于:所述通道选择器用于在MCU的控制下将需要补偿的所述单电池对应的DC-DC输出端的正负极分别接在所述单电池两端。5.根据权利要求1所述的燃料电池电源管理系统,其特征在于:所述MCU通过通讯模块连接控制芯片,将燃料电池单电池电压、DC-DC分配信息和电流信息发送到控制芯片。6.根据权利要求1~5所述系统的燃料电池电源管理方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:采集燃料电池电堆中燃料电池单电池的电压值,并与预设阈值电压...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨林林,安禹臣,孙公权,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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