[发明专利]燃料电池发电装置和通信方法

权利要求书

1.一种燃料电池发电装置，包括：

多个燃料电池系统，每个燃料电池系统包括：

用于发电的燃料电池堆；

布置在燃料电池系统的不同位置中的多个传感器；

多个致动器；

DC-DC转换器，燃料电池堆经由所述DC-DC转换器耦合到DC总线；以及

微控制器，与多个传感器、多个致动器和DC-DC转换器通信，并且被配置为从多个传感器获取传感器数据，并且获得用于多个致动器和DC-DC转换器的控制信号；

逆变器，经由DC总线与每个燃料电池系统的DC-DC转换器耦合，并且耦合到电力负载；

第一电力线通信调制解调器，与每个燃料电池系统的微控制器耦合；

第二电力线通信调制解调器，经由DC总线与第一电力线通信调制解调器耦合；以及

装置控制器，与第二电力线通信调制解调器耦合，并且与逆变器通信。

2.根据权利要求1所述的燃料电池发电装置，其中所述多个燃料电池系统在不同的外壳中。

3.根据权利要求2所述的燃料电池发电装置，其中所述多个燃料电池系统分布在不同的区域中。

4.根据权利要求3所述的燃料电池发电装置，其中所述第二电力线通信调制解调器是主电力线通信调制解调器，并且所述第一电力线通信调制解调器包括多个从电力线通信调制解调器，所述从电力线通信调制解调器中的一个与多个燃料电池系统中的一个的微控制器耦合，并且经由DC总线耦合到主电力线通信调制解调器。

5.根据权利要求4所述的燃料电池发电装置，其中所述多个从电力线通信调制解调器中的每一个被布置在一个对应燃料电池系统的外壳中。

6.根据权利要求4所述的燃料电池发电装置，其中所述主电力线通信调制解调器和多个从电力线通信调制解调器中的每一个包括DC总线耦合器。

7.根据权利要求6所述的燃料电池发电装置，其中所述DC总线耦合器包括接口电路、发射器和接收器，所述发射器和接收器分别经由接口电路耦合到DC总线。

8.根据权利要求1所述的燃料电池发电装置，其中所述装置控制器位于接近逆变器。

9.根据权利要求1所述的燃料电池发电装置，其中所述多个传感器包括压力、热电偶、流速率、温度、电流、电压、气体成分、流量开关、压力开关和测压仪的一个或多个传感器。

10.根据权利要求1所述的燃料电池发电装置，其中所述多个致动器包括燃料气体流量控制器、空气气体流量控制器、用于空气和燃料鼓风机的可变频率驱动、电磁阀和流量控制阀的一个或多个致动器。

11.一种供燃料电池发电装置中使用的通信方法，其中所述燃料电池发电装置包括分布在不同区域中的多个燃料电池系统，并且每个燃料电池系统包括用于发电的燃料电池堆和布置在燃料电池系统的不同位置中的多个传感器，所述方法包括：

由多个微控制器中的一个从多个燃料电池系统中的一个的传感器获取传感器数据，并且将一个燃料电池系统的传感器数据发送到多个从电力线通信调制解调器中的一个；

由一个从电力线通信调制解调器经由DC总线将一个燃料电池系统的传感器数据传输到主电力线通信调制解调器；

由主电力线通信调制解调器接收一个燃料电池系统的传感器数据，并且将所述一个燃料电池系统的传感器数据发送到装置控制器；以及

由装置控制器控制经由DC总线耦合到每个燃料电池系统的燃料电池堆的逆变器，以调节DC总线的电压。

12.根据权利要求11所述的方法，其中每个燃料电池系统包括多个致动器和DC-DC转换器，燃料电池堆经由所述DC-DC转换器耦合到DC总线，并且所述方法包括：

由装置控制器获得每个燃料电池系统的多个致动器和DC-DC转换器的控制信号，并且将每个燃料电池系统的控制信号发送到主电力线通信调制解调器；

由主电力线通信调制解调器经由DC总线将一个燃料电池系统的控制信号传输到多个从电力线通信调制解调器中的一个；以及

由一个从电力线通信调制解调器接收一个燃料电池系统的控制信号，并且将所述一个燃料电池系统的控制信号发送到多个微控制器中的一个。