【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、本公开总体上涉及燃料电池。更具体地，本公开涉及用于可靠地为各种系统供电的燃料电池功率系统。
2、燃料电池可以被用于各种应用，包括运输、材料处置、静止和便携式功率应用。通常，燃料电池被串联连接以提供期望的电压和功率。例如，丰田mirai燃料电池轿车具有330个燃料电池。novistar半卡车具有由通用汽车制造的两个hydrotec燃料电池模块，每个hydrotec燃料电池模块具有304个燃料电池。燃料电池被预期具有长的工作寿命。由燃料电池供电的8级长途牵引车-拖车的目标工作寿命为30,000小时，而静止燃料电池系统的工作寿命为大约60,000至80,000小时。为了实现工作寿命目标，必须在燃料电池技术方面取得进展，以改进燃料电池的耐用性。另外，燃料电池系统必须被设计得非常可靠。因此，将期望能够持久地提供能够提供期望功率的燃料电池功率系统。
技术实现思路
1、根据一实施例，提供了一种燃料电池功率系统。该燃料电池功率系统包括至少一个燃料电池串、多个dc控制模块、以及主系统控制器。该至少一个燃料电池串包括彼此电隔离的多个燃料电池子堆。每个子堆包括多个燃料电池。dc控制模块被配置成控制子堆，并且dc控制模块的输出被串联连接。不同的dc控制模块被配置成控制每个子堆，并且dc控制模块中的每一个能够独立于其他子堆来控制其对应子堆的输出功率的幅度。主系统控制器与该多个dc控制模块通信，并且主系统控制器从dc控制模块接收数据并且向dc控制模块发送命令。
2、根据
3、根据又一实施例，提供了一种燃料电池功率系统。该燃料电池功率系统包括至少一个燃料电池串、被配置成控制子堆的多个dc控制模块、以及与该多个dc控制模块通信的主系统控制器。该至少一个燃料电池串包括多个燃料电池子堆，并且子堆彼此电隔离。每个子堆包括多个燃料电池。dc控制模块的输出被串联连接，并且不同的dc控制模块被配置成控制每个子堆。如果dc控制模块中的每一个的对应子堆的性能低于子堆的额定性能的大约90％，同时其他子堆输出大于额定性能的大约90％，则dc控制模块中的每一个能够独立于其他子堆来降低其对应子堆的输出功率。性能是针对子堆的给定电流的电压输出，并且子堆的额定性能由子堆在给定电流处的极化曲线来提供。主系统控制器从dc控制模块接收数据，并且向dc控制模块发送命令。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种燃料电池功率系统，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，进一步包括所述DC控制模块被安装在其上的至少一个电路板。
3.根据权利要求2所述的燃料电池功率系统，包括多个印刷电路板，其中每个DC控制模块被安装在不同的印刷电路板上。
4.根据权利要求2所述的燃料电池功率系统，其中所述至少一个印刷电路板被直接安装在所述多个子堆上。
5.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，其中所述燃料电池是具有膜电极组装件的聚合物电解质膜燃料电池。
6.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，包括多个燃料电池串，其中所述燃料电池串串联地、并联地、或者以串联和并联的组合被电连接。
7.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，进一步包括被配置成调节所述子堆的温度的热管理系统。
8.根据权利要求7所述的燃料电池功率系统，其中冷却板附接至所述子堆的边缘以从所述子堆去除热量，其中热管理特征被嵌入在所述冷却板中。
9.根据权利要求8所述的燃料电池功率系统，其中所述热管理特征选自由以下各项组成的组：热管、液体
10.根据权利要求9所述的燃料电池功率系统，其中所述热管理特征是嵌入在所述冷却板中的热管，并且液体流过所述热管。
11.根据权利要求8所述的燃料电池功率系统，其中所述冷却板被划分成多个区域，其中每个区域被配置有它自己的热管理特征以独立地调节一个子堆的温度。
12.一种控制包括多个燃料电池子堆的燃料电池功率系统的方法，所述方法包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述子堆的输出功率被渐进性地降低，直到电压被增加到针对所述给定电流的额定性能的至少大约90％。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述子堆的输出是通过向DC控制模块发送命令来切断的，所述DC控制模块被配置成控制所述子堆来激活旁路开关以切断所述子堆的输出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中主系统控制器命令所述系统中的其他DC控制模块来增加所述系统中的其他子堆的输出功率。
16.一种燃料电池功率系统，包括：
17.根据权利要求16所述的燃料电池功率系统，其中如果所述DC控制模块中的每一个的对应子堆的性能低于所述子堆的额定性能的大约70％，同时其他子堆输出大于额定性能的大约90％，则所述DC控制模块中的每一个能够独立于其他子堆来关闭其对应子堆的输出功率。
18.根据权利要求16所述的燃料电池功率系统，其中所述DC控制模块中的每一个可以渐进性地降低子堆的输出功率，直到电压被增加到针对所述给定电流的额定性能的至少大约90％。
19.根据权利要求17所述的燃料电池功率系统，其中所述主系统控制器向DC控制模块发送命令，所述DC控制模块被配置成控制所述子堆来激活旁路开关以切断所述子堆的输出。
20.根据权利要求19所述的燃料电池功率系统，其中所述主系统控制器命令所述系统中的其他DC控制模块来增加所述系统中的其他子堆的输出功率。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种燃料电池功率系统，包括：
2.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，进一步包括所述dc控制模块被安装在其上的至少一个电路板。
3.根据权利要求2所述的燃料电池功率系统，包括多个印刷电路板，其中每个dc控制模块被安装在不同的印刷电路板上。
4.根据权利要求2所述的燃料电池功率系统，其中所述至少一个印刷电路板被直接安装在所述多个子堆上。
5.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，其中所述燃料电池是具有膜电极组装件的聚合物电解质膜燃料电池。
6.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，包括多个燃料电池串，其中所述燃料电池串串联地、并联地、或者以串联和并联的组合被电连接。
7.根据权利要求1所述的燃料电池功率系统，进一步包括被配置成调节所述子堆的温度的热管理系统。
8.根据权利要求7所述的燃料电池功率系统，其中冷却板附接至所述子堆的边缘以从所述子堆去除热量，其中热管理特征被嵌入在所述冷却板中。
9.根据权利要求8所述的燃料电池功率系统，其中所述热管理特征选自由以下各项组成的组：热管、液体冷却剂、强制空气和两相流体。
10.根据权利要求9所述的燃料电池功率系统，其中所述热管理特征是嵌入在所述冷却板中的热管，并且液体流过所述热管。
11.根据权利要求8所述的燃料电池功率系统，其中所述冷却板被划分成多个区域，其中每个区域被配置有它自己的热管理特征以独立地调节一个子堆的温度。
12.一种控制包...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·W·凯耶，R·陈，F·P·巴西纳斯，J·R·墨菲，J·阿贝纳，A·D·威尔逊，
申请(专利权)人：艾德温特科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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