[发明专利]一种新型的电源控制方法及系统

说明书

本发明涉及新能源技术领域，公开了一种新型的电源控制方法及系统，其燃料电池单元通过主控制单元控制储能单元的充电和放电操作，储能单元至少为2组，储能单元包括充电控制开关、放电控制开关和储能模块，充电控制开关和放电控制开关位于燃料电池单元两端并与储能模块连接；主控制单元周期性的控制充电控制开关和放电控制开关的开闭，对储能模块进行充电和放电的控制；本发明通过设有多个独立的储能单元，每个储能单元均独立的安置在用电机械上，并通过主控制单元控制储能单元的充、放电周期及选择每个周期内参与充、放电的储能单元的数量，从而能够满足不同负载所需对电源电压和电流的需求；从而能成为能对应任何负载需求的泛用电源。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及了以燃料电池为发电装置一种新型的电源控制方法及系统。

背景技术

燃料电池无论是金属燃料电池，还是氢燃料电池，都有无废气排放，清洁环保，发电效率高的优势。且燃料适合携带、易添加，相对于储能电池需要长时间的充电，具有广阔的应用前景。但燃料电池不能随意改变输出电能的大小，每一个电芯产生的电流都跟电极的面积有关，如果要产生足够大的电流，需要要足够大面积的电极，或足够多电芯的并联。且燃料电池电芯产生的电压低，要想达到足够高的输出电压就需要多个电芯的串联发电。电极面积大电芯串联多，其制造难度大、成本高，而且体积也大，实际安装不方便。这些应用上的问题，限制了燃料电池的普及。

以燃料电池为发电装置的电源，适用于广泛的电动负载是普及燃料电池应用的重要课题。

本发明通过巧妙的增加储能环节，而让燃料电池专注于发电，只要能最高效率的发电就可以，而通过储能环节的合理控制，而让它能驱动任意用电负载，从而大幅度扩大燃料电池的负载驱动范围。

发明内容

本发明针对现有技术燃料电池的发电电压和电流不易大幅度变化的缺点，提供了一种新型的电源控制方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种新型的电源系统，其包括燃料电池单元、储能单元、主控制单元、充电开关和放电开关，充电开关位于燃料电池单元与储能单元之间，放电开关位于储能装置与用电装置之间；储能单元为2个以上，主控单元通过控制充电开关而让燃料电池单元为各个储能单元同时或轮流充电。充电控制开关位于燃料电池单元与储能模块之间，主控制单元控制充电控制开关的操作，可同时或轮流为储能模块进行充电；放电控制开关不仅控制储能单元对外负载的放电，同时还能控制数个储能单元的连接或并联，而使本电源系统可以对外提供多种电源电压。

通过设有多个独立的储能单元，每个储能单元都可以独立的安置在用电机械的不同部位，并通过主控制单元控制每个储能单元的充电和放电的时间，和储能装置的串联和并联连接方法，而实现用一个燃料电池，为多个用电装置，提供不同电压源的目的

作为优选，储能单元还包括检测装置，检测装置与储能模块连接。通过在储能模块设有检测装置，通过检测装置对储能模块电压的检测，从而有利于主控制单元以一定的频率发出对充电和放电控制开关发出对储能单元进行充电和放电的开闭指令，并根据各储能环节的电压状态调节增加或减小发电单元对某个储能环节的周期数。

作为优选，储能单元两端连接有负载开关，负载开关间连接有负载。

作为优选，主控单元以一定的周期性的轮流开启或关闭储能单元的充电开关与放电开关，并保证两种开关不同时开启或关闭。

作为优选，负载并联有稳压单元，稳压单元两端连接有串联开关组，串联开关组一端与稳压单元连接，另一端与储能单元连接。通过稳压单元的设置有利于输出电源的稳定性。

作为优选，燃料电池单元包括气体燃料电池、液体燃料电池，如氢电池；储能模块为适合于高速大电流频繁充放电的储电装置或具有同样特点的其他类型电池，如超级电容；且储能模块的总容量不大于燃料电池单元平均发电功率的1小时以内的容量。