[实用新型]一种燃料电池备用电源散热风扇控制器结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池备用电源散热风扇控制器结构。

背景技术

燃料电池系统是通过电化学反应将氢能转换成电能的一种设备，兼具效率高、无污染等优点，是解决未来能源问题最有效的手段。

以往散热风扇普遍采用继电器控制，通过控制继电器的导通、关断达到控制散热风扇的目的，其控制方式简单，但存在无法根据系统实时需求改变散热风扇转速，增加不必要的功耗，其瞬间大功率加载等特性会影响其他部件，以致于影响系统整体性能。而备用电源系统以清洁、高效作为出发点，其控制方式也需要向模块化、智能化方向发展，因此，一种更加有效、可靠的散热风扇控制方式显得十分必要。

实用新型内容

 由于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提出一种燃料电池备用电源控制器结构，利用该结构，并配合良好的控制方法，可以根据备用电源系统要求实时控制散热风扇转速，且控制灵活、精度高。

 为了实现上述目的，本实用新型提出的一种燃料电池备用电源散热风扇控制器结构，包括中央处理单元，与该中央处理单元连接的CAN接口模块、温度采集模块、电压和电流采集模块及驱动模块，一电源模块为所述中央处理单元和以上所述各模块提供电源。

 作为本实用新型的进一步特征，所述电源模块包含电源转换模块、稳压滤波模块及过流保护模块。

    作为本实用新型的进一步特征，所述温度采集模块包含采样滤波电路、温度传感器。

 作为本实用新型的进一步特征，所述电压和电流采集模块包含高速隔离运放及滤波电路。

 由于采用以上技术方案，本实用新型的一种燃料电池备用电源散热风扇控制器结构，通过采集电堆冷却水进、出口温度合理的控制散热风扇的转速，可以大幅降低电池系统的辅助功耗，且控制灵活、精度高, 利用该结构，并配合良好的控制方法，可以根据备用电源系统要求实时控制散热风扇转速，达到降低辅助功耗、提高系统运行效率、增强系统可靠性，使系统处于最佳运行状态。

附图说明

下面根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种燃料电池备用电源控制器结构，包括中央处理单元，与该中央处理单元（MCU）连接的CAN接口模块、温度采集模块、电压和电流采集模块及驱动模块，一电源模块与中央处理单元（MCU）和以上各模块提供电源。

电源模块用于对整个控制器提供稳定、可靠的电源，兼具过流保护功能，主要有电源转换模块，稳压滤波模块及过流保护模块组成。

CAN接口模块用于和外围设备进行通讯，接收外围设备中上层控制器的指令，并将散热风扇运行状态，以及采集到的数据量发送给上层控制器，上层控制器用于协调控制备用电源系统中的各个控制单元模块（如氢气管理控制器、蓄电池管理单元、散热风扇控制器）,而散热风扇控制器只是被控制对象中的其中一项。

温度采集模块采集电堆冷却水出口温度，通过采样滤波电路，将温度传感器（PT100）的电阻信号转换为电压信号，传入隔离运放，之后传入单片机AD采样端口。温度信号作为控制散热风扇运行状态的主要指标，他的采样精度和速度，直接影响着系统的运行状态。

电压、电流采样电路通过高速隔离运放及滤波电路，将电流传感器和电压传感器的信号传入单片机的AD采样端口。本设计中散热风扇采用双闭环的控制方式（电流环和速度环），通过增量式的PID算法实现散热风扇的软启动和稳定、快速的速度响应。

驱动模块由信号隔离电路、驱动电路、反馈电路构成。单片机通过接收上层控制器的转速指令，调节驱动信号PWM占空比，将驱动信号传送到高速光耦，之后传入驱动电路，通过npn型mosfet驱动散热风扇。反馈电路和mosfet的源极相连，用于将mosfet当前的开关状态反馈给单片机，单片机通过此信号可以判断驱动模块是否正常工作

但是，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。