[发明专利]一种电压叠加型复合电源系统

权利要求书

1.一种电压叠加型复合电源系统，其特征在于，包括：

升压变换器；所述升压变换器使用燃料电池作为输入电源；

锂电池；所述锂电池的负极通过第一开关元件连接所述燃料电池的正极；所述第一开关元件的两端跨接第一续流二极管；所述锂电池的正极和所述燃料电池的正极之间跨接第二续流二极管；

电压检测模块；所述电压检测模块连接所述锂电池，用于实时检测所述锂电池的电压；

温度检测模块；所述温度检测模块用于实时检测环境温度；

控制模块；所述控制模块连接所述电压检测模块和所述温度检测模块；所述控制模块用于响应于所述电压检测模块所检测的电压以及所述温度检测模块所检测的环境温度输出一组开关信号，以控制所述电压叠加型复合电源系统工作在不同的模式下；其中，所述一组开关信号包括：所述第一开关元件的开关信号以及第二开关元件的开关信号；所述第二开关元件为所述升压变换器的开关元件；

所述模式包括：所述燃料电池直接向负载端输出电压的第一输出模式；所述燃料电池通过所述升压变换器向负载端升压输出、且向所述锂电池充电的第二输出模式；所述锂电池和所述燃料电池向负载端输出叠加电压的第三输出模式；

其中，所述第一输出模式在环境温度不低于预设的低温下限时有效；所述第二输出模式在环境温度低于所述低温下限、且所述锂电池输出的电压未达到预设的电压参考值时有效；所述第三输出模式在环境温度低于所述低温下限、且所述锂电池输出的电压达到预设的电压参考值时有效。

2.根据权利要求1所述的电压叠加型复合电源系统，其特征在于，所述第一输出模式的实现过程，包括：

当所述温度检测模块所检测的环境温度不低于预设的低温下限时，所述控制模块根据该温度检测结果输出此时所述第一开关元件对应的开关信号以及第二开关元件对应的开关信号，以控制所述第一开关元件和所述第二开关元件均关断。

3.根据权利要求1所述的电压叠加型复合电源系统，其特征在于，所述第二输出模式的实现过程，包括：

当所述温度检测模块所检测的环境温度低于预设的低温下限，且所述电压检测模块所检测的电压未达到预设的电压参考值时，所述控制模块根据该温度检测结果和电压检测结果输出此时所述第一开关元件对应的开关信号以及所述第二开关元件对应的开关信号，以控制所述第一开关元件关断，同时控制所述第二开关元件高频导通和关断。

4.根据权利要求1所述的电压叠加型复合电源系统，其特征在于，所述第三输出模式的实现过程，包括：

当所述温度检测模块所检测的环境温度低于预设的低温下限，且所述电压检测模块所检测的电压达到预设的电压参考值时，所述控制模块根据该温度检测结果和电压检测结果输出此时所述第一开关元件对应的开关信号以及所述第二开关元件对应的开关信号，以控制所述第一开关元件导通，同时控制所述第二开关元件关断。

5.根据权利要求1所述的电压叠加型复合电源系统，其特征在于，所述第三输出模式的实现过程，还包括：

当所述电压检测模块所检测的电压低于预设的电压下限时，所述电压叠加型复合电源系统再次工作在所述燃料电池通过所述升压变换器向负载端升压输出、且向所述锂电池充电的第二输出模式，直至所述电压检测模块所检测的电压达到预设的电压参考值，所述电压叠加型复合电源系统再次工作在所述锂电池和所述燃料电池向负载端输出叠加电压的第三输出模式。