[发明专利]具有电池电容器能量存储系统的混合燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

电源总线；

与所述电源总线电耦合的燃料电池组；

与所述电源总线电耦合的电池；和

与所述电池串联且与所述电源总线电耦合的电容器，所述电容器为所述电源总线上的大电压摆动提供电压匹配。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电容器并联电耦合的二极管，所述二极管对所述电容器提供反向电压保护。

3.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中从由锂电池、镍金属氢化物电池和铅酸电池所组成的组中选择所述电池。

4.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中从由超级电容器、双层电容器和超电容器所构成的组中选择所述电容器。

5.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述电池提供除燃料电池组功率之外的所想要附加功率的大约2/3并且所述电容器提供所想要附加功率的大约1/3。

6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中所述燃料电池组提供大约70kW的功率，所述电池提供大约20kW的功率并且所述电容器提供大约10kW的功率。

7.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述电容器具有大约85％的充电摆动状态，并且所述电池具有大约20％的充电摆动状态。

8.如权利要求1所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电容器或电池并联电耦合的开关电阻器以便提供所述系统的长期SOC均衡。

9.如权利要求1所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电源总线电耦合的AC或DC牵引电动机系统，所述电动机系统在再生制动期间在所述电源总线上提供电压以便为所述电池和电容器重新充电。

10.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述燃料电池系统位于燃料电池混合动力型车辆上。

11.一种燃料电池系统，包括：

电源总线；

与所述电源总线电耦合的燃料电池组；

与所述燃料电池组并联且与所述电源总线电耦合的电池；和

与所述电池串联、与所述燃料电池组并联并且与所述电源总线电耦合的超级电容器，所述电容器具有大约85％的充电摆动状态以便向所述电源总线提供由电池组电压变化所确定的电压匹配，其中所述电池提供除燃料电池组功率之外的预定附加功率的大约2/3并且所述超级电容器提供所述预定附加功率的大约1/3。

12.如权利要求11所述的燃料电池系统，进一步包括与所述超级电容器并联电耦合的二极管，所述二极管对所述电容器提供反向电压保护。

13.如权利要求11所述的燃料电池系统，其中从由锂电池、镍金属氢化物电池和铅酸电池所组成的组中选择所述电池。

14.如权利要求11所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电容器或电池并联电耦合的开关电阻器以便提供所述系统的长期SOC均衡。

15.如权利要求11所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电源总线电耦合的AC或DC牵引电动机系统，所述电动机系统在再生制动期间在所述电源总线上提供电压以便为所述电池和超级电容器重新充电。

16.如权利要求11所述的燃料电池系统，其中所述燃料电池系统位于燃料电池混合动力型车辆上。

17.一种用于燃料电池混合动力型车辆的燃料电池系统，所述系统包括：

电源总线；

与所述电源总线电耦合的燃料电池组；

与所述电源总线电耦合的电池；和

与所述电池串联且与所述电源总线电耦合的超级电容器，所述超级电容器为所述电源总线上的大电压摆动提供电压匹配；和

与所述电源总线电耦合的AC或DC牵引电动机系统，所述牵引电动机系统用于驱动车辆，所述电动机系统在再生制动期间在所述电源总线上提供电压以便为所述电池和超级电容器重新充电。

18.如权利要求17所述的燃料电池系统，进一步包括与所述电容器并联电耦合的二极管，所述二极管对所述电容器提供反向电压保护。

19.如权利要求17所述的燃料电池系统，其中从由锂电池、镍金属氢化物电池和铅酸电池所组成的组中选择所述电池。