氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置。其中，氢燃料电池备用电源能量管理方法，用于管理备用电源系统，该系统包括锂电池、氢燃料电池、储能变流器和交流负载，所述交流负载通过储能变流器分别与锂电池和氢燃料电池电连接，所述锂电池和氢燃料电池电连接，所述交流负载与市电电连接，所述方法包括：检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池；获取交流负载的需求功率P0；基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值；基于目标功率值控制氢燃料电池运行。达到避免燃料电池频繁变载，既响应交流负载变化，又提高氢燃料电池寿命的目的。又提高氢燃料电池寿命的目的。又提高氢燃料电池寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置


[0001]本专利技术属于电源管理
，尤其是涉及一种氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置。

技术介绍

[0002]传统的备用电源使用内燃机作为发电机，具有效率低、污染环境的缺点。氢能是一种绿色可再生能源，氢气和氧气反应的生成物为水，氢燃料电池采用氢气和氧气反应，无任何污染，是备用电源未来发展的趋势。氢燃料电池作为备用电源首先要解决的便是能量管理问题，因为如果燃料电池频繁变载会使燃料电池的寿命降低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置，至少部分的解决现有技术中存在的氢燃料电池频繁变载造成的氢燃料电池的寿命降低问题。
[0004]第一方面，本公开实施例提供了一种氢燃料电池备用电源能量管理方法，用于管理备用电源系统，该系统包括锂电池、氢燃料电池、储能变流器和交流负载，所述交流负载通过储能变流器分别与锂电池和氢燃料电池电连接，所述锂电池和氢燃料电池电连接，所述交流负载与市电电连接，所述方法包括：检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池；获取交流负载的需求功率P0；基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值；基于目标功率值控制氢燃料电池运行。
[0005]可选的，检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池，包括：检测储能变流器是否运行中，当储能变流器运行中时，检测储能变流器是否离网运行状态，当储能变流器为离网运行状态时，开启氢燃料电池。/>[0006]可选的，获取交流负载的需求功率P0，包括：通过检测交流负载连接的交流回路的电流获取需求功率P0。
[0007]可选的，所述基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值，包括：当锂电池SOC低于第一设定值时，在需求功率P0上增加设定功率ΔP1给锂电池充电，基于需求功率P0和设定功率ΔP1得到目标功率值；当锂电池SOC高于第二设定值时，控制锂电池放电，放电功率为ΔP2，基于需求功率P0和放电功率ΔP2得到目标功率值。
[0008]可选的，所述基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值，包括：当锂电池SOC变化时，锂电池输出电压发生变化，利用氢燃料电池的直流输出电压给锂电池充电，经过设定时间t后，获取负载的需求功率P0，基于实时的锂电池SOC和获取的负载的需求功率P0得到目标功率值。
[0009]可选的，所述设定时间t为30s、1min、2min或5min。
[0010]可选的，所述基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值，包括：检测负载电流的变化，基于负载电流的变化控制锂电池电流，基于锂电池电流得到锂电池SOC。
[0011]可选的，基于负载电流的变化控制锂电池电流，包括：当负载电流增大时，增大锂电池的输出电流，从而增大锂电池的输出功率，锂电池增大的输出功率用于补充负载电流增大产生的瞬时功率；当负载电流减小时，减小锂电池的输出电流，从而减小锂电池的输出功率，锂电池减小的输出功率用于响应负载电流减小产生的瞬时功率变化。
[0012]第二方面，本公开实施例还提供了一种氢燃料电池备用电源能量管理装置，用于管理备用电源系统，该系统包括锂电池、氢燃料电池、储能变流器和交流负载，所述交流负载通过储能变流器分别与锂电池和氢燃料电池电连接，所述锂电池和氢燃料电池电连接，所述交流负载与市电电连接，装置包括：开启模块，用于检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池；功率获取模块，用于获取交流负载的需求功率P0；目标功率值模块，用于基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值；控制模块，用于基于目标功率值控制氢燃料电池运行。
[0013]可选的，所述目标功率值模块，还用于，当锂电池SOC低于第一设定值时，在需求功率P0上增加设定功率ΔP1给锂电池充电，基于需求功率P0和设定功率ΔP1得到目标功率值；当锂电池SOC高于第二设定值时，控制锂电池放电，放电功率为ΔP2，基于需求功率P0和放电功率ΔP2得到目标功率值。
[0014]本专利技术提供的氢燃料电池备用电源能量管理方法和装置。其中该氢燃料电池备用电源能量管理方法，通过结合交流负载变化的特点，利用锂电池平衡负载变化，通过设置的锂电池增加燃料电池负载变化的延时时间，从而达到避免燃料电池频繁变载，既响应交流负载变化，又提高氢燃料电池寿命的目的。
附图说明
[0015]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0016]图1为本公开实施例提供的备用电源系统的原理框图；图2为本公开实施例提供氢燃料电池备用电源能量管理方法的流程图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0018]应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅
仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0019]需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0020]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0021]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0022]燃料电池：燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。
[0023]逆变器：逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电（一般为220V,50Hz正弦波）的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
[0024]DC/DC：将直流电转化为直流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池备用电源能量管理方法，用于管理备用电源系统，该系统包括锂电池、氢燃料电池、储能变流器和交流负载，所述交流负载通过储能变流器分别与锂电池和氢燃料电池电连接，所述锂电池和氢燃料电池电连接，所述交流负载与市电电连接，其特征在于，所述方法包括：检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池；获取交流负载的需求功率P0；基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值；基于目标功率值控制氢燃料电池运行。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池备用电源能量管理方法，其特征在于，检测储能变流器，当储能变流器满足设定条件时，开启氢燃料电池，包括：检测储能变流器是否运行中，当储能变流器运行中时，检测储能变流器是否离网运行状态，当储能变流器为离网运行状态时，开启氢燃料电池。3.根据权利要求1所述的氢燃料电池备用电源能量管理方法，其特征在于，获取交流负载的需求功率P0，包括：通过检测交流负载连接的交流回路的电流获取需求功率P0。4.根据权利要求1所述的氢燃料电池备用电源能量管理方法，其特征在于，所述基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值，包括：当锂电池SOC低于第一设定值时，在需求功率P0上增加设定功率ΔP1给锂电池充电，基于需求功率P0和设定功率ΔP1得到目标功率值；当锂电池SOC高于第二设定值时，控制锂电池放电，放电功率为ΔP2，基于需求功率P0和放电功率ΔP2得到目标功率值。5.根据权利要求1所述的氢燃料电池备用电源能量管理方法，其特征在于，所述基于需求功率P0和锂电池的SOC得到目标功率值，包括：当锂电池SOC变化时，锂电池输出电压发生变化，利用氢燃料电池的直流输出电压给锂电池充电，经过设定时间t后，获取负载的需求功率P0，基于实时的锂电池SOC和获取的负载的需求功率P0得到目标功率值。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞强，李孝辉，张松，张宇，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：