[发明专利]一种舰船燃料电池混合推进系统和能量控制方法

权利要求书

1.一种舰船燃料电池混合推进系统，其特征在于包括推进系统模块、能源管理模块和动力源模块，所述动力源模块包括燃料电池和蓄电池组，所述能源管理模块包括燃料电池管理单元、蓄电池组管理单元、处理单元和监测动力源模块的监测单元，所述推进系统模块包括控制单元和驱动机构；所述燃料电池输出端和蓄电池组输出端并联连接在直流母线上，所述直流母线输出端与所述控制单元输入端连接，所述控制单元输出端与所述驱动机构输入端连接，所述推进系统模块反馈输出端和监测单元输出端与所述处理单元输入端连接，所述处理单元输出端与所述燃料电池管理单元输入端和蓄电池组管理单元输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种舰船燃料电池混合推进系统，其特征在于还包括单向DC-DC变换器，所述燃料电池输出端与所述单向DC-DC变换器输入端连接，所述单向DC-DC变换器输出端与所述蓄电池组输出端并联连接在直流母线上。

3.根据权利要求1所述的一种舰船燃料电池混合推进系统，其特征在于还包括双向DC-DC变换器，所述蓄电池组通过双向DC-DC变换器与所述燃料电池并联连接在直流母线上。

4.根据权利要求1或2所述的一种舰船燃料电池混合推进系统，其特征在于所述蓄电池组充电端与燃料电池连接。

5.根据权利要求1所述的一种舰船燃料电池混合推进系统，其特征在于所述燃料电池为质子交换膜燃料电池。

6.一种舰船燃料电池混合推进系统的能量控制方法，适用于权利要求1～5所述系统，其特征在于包括下列步骤：

S1、推进系统模块将舰船航行过程中的工况反馈到处理单元，监测模块将监测到的燃料电池和蓄电池组的数据传输到处理单元；

S2、处理单元根据采集到的工况计算负载功率P_load，根据监测到的数据计算燃料电池最佳功率P_FC、燃料电池最佳效率η_FC和蓄电池组SOC值；

S3、处理单元根据监测到燃料电池的数据判断燃料电池是否出现故障或原料不足，若燃料电池出现故障或原料不足，则选择蓄电池组应急推进工作模式，反之，则进行步骤S4；

S4、判断0＜P_load＜P_FC且η_FC≥60％，若否，则选择燃料电池和蓄电池组并联推进工作模式，反之，则进行步骤S5；

S5、判断40％≤SOC≤90％，若是，则选择纯燃料电池推进工作模式B，反之，则选择纯燃料电池推进工作模式A。