[发明专利]一种直流双路输入的供电切换方法及实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流供电方法，尤其是涉及一种直流双路输入的供电切换方法及实施该方法的装置。

背景技术

在燃料电池系统中(比如氢燃料电池系统)，为了给电堆提供氧化剂，需要向电堆提供空气。部分燃料电池系统设计方案中采用供气装置来向电堆提供空气氧化剂。电堆产出的电能的电压范围一般较宽，在不同的输出功率条件下输出压力也不一样，因此电堆产出的电能都需要DCDC变换器，将电堆电能变换成通用的输出电压(如48V)，以便供用户使用。

传统的供气装置供电方案是将供气装置的供电输入端连接到燃料电池系统的最终直流输出端，也就是燃料电池系统DCDC变换器的输出端，并与负载并联在一起。燃料电池系统工作时先由备用电池启动供气装置，供气装置工作后为燃料电堆提供氧化剂，燃料电堆在控制系统合理的控制下产出电能，为负载提供电力。

供气装置能耗通常有几百瓦。使用传统连接方式，供气装置将从燃料电池系统DCDC变换器的输出端取电，导致燃料消耗量大，燃料系统续航时间短等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高燃料系统工作效率、节省燃料消耗、增加燃料系统续航时间的直流双路输入的供电切换方法及实施该方法的装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种直流双路输入的供电切换方法，其特征在于，该方法是由外部接口控制单元控制切换装置，对两路直流输入供电进行切换，使燃料电池供气装置从电源取电或者从燃料电池系统取电。

所述的切换装置由两个可切换的变换器组成，或者由两个可切换的电路连接同一变换器组成。

所述的变换器包括DCDC电源模块，变换器为由全桥、半桥、H桥、BUCK、BOOST中任一或组合所组成的拓朴电路结构。

所述的变换器为隔离变换器或非隔离变换器。

所述的接口控制单元包括分立元件、集成IC、数字微控制器或可编程逻辑单元，接口控制单元检测切换装置的状态，为远程设备提供切换装置状态信息。

所述的接口控制单元的电路为光耦隔离器件、电阻、电容、二极管之一或者其组合。

一种实施直流双路输入的供电切换方法的装置，其特征在于，该装置包括切换装置、第一供电支路、第二供电支路和接口控制单元，所述的切换装置由可切换的第一变换器和第二变换器组成，所述的第一变换器的输入端通过第一供电支路连接电源，所述的第二变换器通过第二供电支路连接燃料电池系统的供电输出端，第一变换器的输出端与第二变换器的输出端并联后直接连接供气装置，或者通过信号处理单元连接供气装置，所述的接口控制单元分别连接第一变换器和第二变换器，接口控制单元根据外部信号控制策略，执行外部指令并控制可切换工作的第一变换器和第二变换器。

所述的信号处理单元为由电感、电容组成的滤波网络；或者由开关器件、二极管、电感、电容、电阻、传感器任一元件或其中任意组合所组成的处理单元；或者直接为一导体。

一种实施直流双路输入的供电切换方法的装置，其特征在于，该装置包括切换装置、第一供电支路、第二供电支路和接口控制单元，所述的切换装置由可切换的第一电路和第二电路连接同一变换器组成，所述的第一电路的输入端通过第一供电支路连接电源，所述的第二电路通过第二供电支路连接燃料电池系统的供电输出端，第一电路的输出端与第二电路的输出端并联后连接变换器，所述的变换器连接供气装置，或者通过信号处理单元连接供气装置，所述的接口控制单元分别连接第一电路和第二电路，接口控制单元根据外部信号控制策略，执行外部指令并控制可切换工作的第一电路和第二电路。

所述的信号处理单元为由电感、电容组成的滤波网络；或者由开关器件、二极管、电感、电容、电阻、传感器任一元件或其中任意组合所组成的处理单元；或者直接为一导体。

与现有技术相比，本发明使供气装置在启动时从燃料电池系统DCDC变换器的输出端取电，然后在燃料电池系统的电堆准备就绪并产出电能后，由控制系统在适当的时候切换供气装置的供电源，让供气装置直接从电堆输出端取电。由于燃料电池系统DCDC变换器的效率一般在90％左右，这样改进后，可以节省相当一部分的电能。本发明提高了燃料系统工作效率、节省燃料消耗、增加燃料系统续航时间。

附图说明

图1是本发明实施例1中双路供电切换电源装置结构示意图；

图2是本发明实施例2中双路供电切换电源装置结构示意图；

图3是本发明实施例2中双路供电切换电源装置工作原理图；