[发明专利]一种燃料电池复合电源系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池复合电源系统，具体为一种用于不连续工作的负载的燃料电池复合电源系统，通过系统内的充放电管理电路调整储能部件的串并联结构，在并联状态下由燃料电池通过充电器为储能部件充电，在串联状态下储能部件为负载供电。本发明根据负载的工作特性，调整储能部件的结构，降低了对充电器要求，实现了燃料电池输出的电能由连续小功率输出到短时间高功率输出的转化、实现了不使用DC/DC模块的低电压到高电压的匹配，降低了电能的损耗，提高了燃料利用效率。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池复合电源系统，尤其适用于负载间歇工作、且额定功率远高于燃料电池额定输出功率的燃料电池复合电源系统。

背景技术

燃料电池系统是将储存于燃料中的化学能直接转化为电能的一种电化学反应装置。由于燃料电池系统动态响应不足，功率特性不及锂电池、超级电容等储能部件，通常情况下由燃料电池与锂电池等储能部件一起构成混合动力系统，再通过DC/DC模块等装置为负载供电。这种混合动力系统在大多数情况下由燃料电池为负载供电，出现峰值功率时由燃料电池和储能部件一起为负载供电。对于那些不连续工作的，一旦工作起来功率又很大，而且停止时间比工作时间长很多的负载，普通的混合动力系统显然不适用。

发明内容

针对不连续工作的，一旦工作起来功率又很大，而且停止的时间比工作的时间长很多的负载，本发明提供一种用于负载不连续工作的燃料电池复合电源系统，通过系统内的充放电管理电路调整储能部件的串并联结构，在并联状态下由燃料电池通过充电器为储能部件充电，在串联状态下储能部件为负载供电。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种燃料电池复合电源系统，包括燃料电池、充电器、充放电管理电路、M个接触器和M+1个储能部件,其中M为大于等于1的自然数；

所述燃料电池的电输出端同时与所述充电器的输入端及所述充放电管理电路的输入端电连接；所述充电器的输出端经所述充放电管理电路与储能部件电连接；

M个接触器的M个线圈分别与充放电管理电路接触器线圈控制端子电连接；第M个储能部件的负极和第M+1个储能部件的正极与第M个接触器的触点电连接；所述M个储能部件的正极和负极分别与充放电管路电路储能部件充电端子电连接；

所述M+1个储能部件的正极和负极与所述M个接触器的触点断开时，所述M+1个储能部件为并联状态，所述燃料电池通过所述充电器为M+1个储能部件同时充电；

当所述M+1个储能部件的正极和负极与所述M个接触器的触点闭合时，所述M+1个储能部件为串联状态，串联后的M+1个储能部件直接为一负载提供电能。

所述充放电管理电路通过电磁继电器控制所述M+1个储能部件的充电电路，通过直流接触器控制所述M+1个储能部件的放电电路。

所述燃料电池复合电源系统具有显示充放电状态的功能；储能部件为二次电池。

本发明根据负载的工作特性，调整储能部件的结构，降低了对充电器要求，实现了燃料电池输出的电能由连续小功率输出到短时间高功率输出的转化、实现了不使用DC/DC的低电压到高电压的匹配，降低了电能的损耗，提高了燃料利用效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于不连续工作的负载的燃料电池复合电源系统的结构示意图。