[发明专利]一种基于燃料电池的应急电源系统

权利要求书

1.一种基于燃料电池的应急电源系统，其特征在于，包括：燃料电池模块、动力电池模块、控制系统及直流母线；所述动力电池模块在所述燃料电池模块启动时提供启动电源，及协同所述燃料电池模块进行功率调整；所述燃料电池模块、所述动力电池模块分别电连接在所述直流母线上；所述燃料电池模块在运行过程中，所述控制系统实时监测负载输出功率，并将负载输出功率通过采用CAN通信方式传送至所述燃料电池模块，作为所述燃料电池模块的输出设定功率。

2.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述动力电池模块协同所述燃料电池模块进行功率调整具体为：当所述动力电池模块的SOC低于设定值时，所述燃料电池模块的输出功率设定为大于负载实时输出功率，所述燃料电池模块的部分电能给所述动力电池模块充电；当所述动力电池模块的SOC高于设定值时，所述燃料电池模块的输出功率设定为小于负载实时输出功率，所述动力电池模块的部分电能补偿给所述燃料电池模块以满足负载功率要求。

3.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述燃料电池模块在加载过程中，所述动力电池模块释放部分电量，以补偿由于负荷快速上升，所述燃料电池模块的功率响应不及时而产生的电能不足；负荷快速降载时，所述动力电池模块吸收部分电能，以防止由于所述燃料电池模块由于降载响应不及时而产生电能集聚。

4.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述燃料电池模块采用两台120KW的燃料电池模块并联使用，总发电功率240KW；所述燃料电池模块的输出功率调节范围为30KW-240KW。

5.如权利要求4所述的应急电源系统，其特征在于，当所述燃料电池模块的设定功率小于60KW时，设定只开一台所述燃料电池模块，当所述燃料电池的设定功率大于60KW时，同时启动两台所述燃料电池模块，每台燃料电池设定功率为负载实时功率的一半。

6.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述应急电源系统还包括蓄电池及蓄电池充电电源，所述蓄电池用于给所述控制系统供电，所述蓄电池充电电源与所述直流母线电连接，用于给所述蓄电池充电及所述控制系统供电。

7.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述应急电源系统还包括氢气系统，所述氢气系统包括加氢口，氢气总管，氢气瓶，供氢总阀，所述加氢口设有机械压力表，并经单向阀与过滤器与所述氢气总管连接；若干所述氢气瓶的瓶口处分别设有温度传感器及压力传感器，并经瓶口电磁阀及手动开关阀与所述氢气总管连接；所述供氢总阀一端与所述燃料电池模块连接，另一端通过调压阀与所述氢气总管连接，所述供氢总阀与所述调压阀之间设有压力传感器。

8.如权利要求1所述的应急电源系统，其特征在于，所述应急电源系统还包括用户输电系统，所述用户输电系统包括逆变器、滤波器、用户交流插头、直流输出电源及用户直流插头，所述逆变器及所述直流输出电源分别与所述直流母线电连接，所述滤波器与所述逆变器电连接，所述用户交流插头通过断路器与所述滤波器电连接，所述用户直流插头通过断路器与所述直流输出电源电连接。

9.如权利要求8所述的应急电源系统，其特征在于，所述应急电源系统还包括冷却水系统，所述冷却水系统包括冷却水泵、冷却补水箱、主冷却风扇、辅助冷却风扇及风扇电源；所述冷却水泵用于对冷却水进行循环；所述冷却补水箱用于对冷却水进行补水；若干所述主冷却风扇分别通过若干所述风扇电源电连接所述直流母线，所述辅助冷却风扇通过所述风扇电源电连接所述直流母线；所述主冷却风扇用于对所述燃料电池模块产生的热量进行冷却；所述辅助冷却风扇用于对与负载连接的逆变器产生的热量进行冷却。