[发明专利]一种燃料电池逆变器实时监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池逆变器技术领域，具体是指一种燃料电池逆变器实时监控系统。

背景技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置。燃料电池能量转换效率高，洁净、无污染、噪声低、比功率高、结构模块化，既可以集中供电，也适合分散供电。

燃料电池输出电压低且为直流，需要通过逆变器来转换为工频交流电压。

燃料电池系统响应速度较慢，若逆变器输出功率或电流超过燃料电池能够提供的最大值，会拖垮燃料电池的输出电压，并导致燃料电池系统停机或故障。由于燃料电池系统成本较高，需要对其进行保护。

燃料电池供电系统结构高度模块化，可以很方便地实现多机串并联。为了实现多系统串并联结构中的均压、均流和同步性问题，需要一套实时监控系统对各燃料电池系统进行监测和控制。

发明内容

本发明提供了一种燃料电池逆变器实时监控系统，目的在于提高燃料电池逆变器的可维护性，实现多机串并联的均压、均流和同步性，并提高燃料电池系统的运行可靠性。

本发明的技术方案如下：

一种燃料电池逆变器实时监控系统，其特征在于：所述系统包括采样电路、检测电路、逆变器功率模块、控制模块、通信模块、通信电缆、管理设备和上位机软件。

所述采样电路实时采集逆变器功率模块的电气参数，并将所采集的电气参数传输到控制模块。

所述检测电路实时采集逆变器功率模块的状态参数，并将所采集的状态参数传输到控制模块。

所述控制模块将接收到的电气参数和状态参数进行处理后，传输到通信模块。

所述通信模块通过通信电缆与管理设备相连。所述通信模块将逆变器功率模块的电气参数和状态参数转换为数据包，并通过通信电缆将数据包发送到管理软件。

所述管理设备接收到数据包后，通过上位机软件实时显示燃料电池逆变器的电气参数和状态参数，并通过上位机软件接收外界实时运行命令信息。

所述管理设备将接收到的外部实时运行命令信息转换为数据包，并通过通信电缆将数据包发送到通信模块。

所述通信模块将数据包发送到控制模块。所述控制模块将数据包转换为实时运行命令信息，并传输到逆变器功率模块。

系统中包括一个或多个采样电路、检测电路、逆变器功率模块、控制模块和通信模块。

系统中包括一台管理设备和上位机软件；该管理设备为计算机。

进一步的，还包括燃料电池逆变器机壳，通信线缆的屏蔽层通过燃料电池逆变器机壳单端接地；具体的，所述通信线缆具有单端接地的金属屏蔽层，所述金属屏蔽层一端与燃料电池逆变器机壳相连，并通过燃料电池逆变器机壳接地，另一端悬空。

进一步的，所述通信模块采用CAN或RS485。

进一步的，所述通信模块具有按照物理连接顺序自动分配的唯一地址码；具体的，所述通信模块内置有一个初始地址码，当某个通信模块与管理设备物理连接后，则自动在通信网络上检测管理设备向其他通信模块的数据，如果检测到地址码冲突，则自动将本机地址码加一，直至检测不到地址码冲突。

    本发明所阐述的一种燃料电池逆变器实时监控系统，其有益效果在于：

    一、该监控系统可实时采集并存储逆变器功率模块的电气和状态信息，便于及时发现和处理故障信息，提高了系统的工作效率和可靠性。

二、该监控系统可实时控制逆变器功率模块的电压、电流和功率，使逆变器的功率维持在接近燃料电池当前可提供的最大功率处，既提高了系统效率，又防止逆变器输出功率或电流过大而导致系统崩溃，从而提高了系统稳定性。

三、该监控系统可对多系统串并联结构中的各功率模块分别进行控制，实时分配运行命令，从而解决多系统串并联结构中的均压、均流和同步性问题。

四、采用一台管理设备和上位机软件同时控制多个逆变器模块，可以大大提高数据传输速度，并节约成本。

五、所述监控系统可按照各通信模块的物理连接顺序，自动生成各通信模块的唯一地址，避免了人工设置过程，简化了安装和操作流程。

附图说明

图1为一种燃料电池逆变器实时监控系统结构图。

图2为通信电缆的屏蔽层单端接地结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。