[实用新型]一种基于千瓦级燃料电池的有轨电车用混合动力系统

摘要

本实用新型公开了一种基于千瓦级燃料电池的有轨电车用混合动力系统，包括燃料电池、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与燃料电池阵列级联的单向隔离型直直变换器、蓄电池、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与蓄电池组级联的双向隔离型直直变换器、超级电容组、基于全桥零电压零电流开关拓扑结构且与超级电容组级联的双向隔离型直直变换器、基于DSP控制器的能量管理单元、基于FPGA控制器的接口扩展单元、电压采集调理电路、电流采集调理电路、弱电供电单元和制动电阻。本实用新型保证系统能快速对负载供能，提高系统响应负载速度，能尽可能地回收制动功率，提高燃料利用率，实现燃料经济性的目的，延长蓄电池使用寿命，降低成本。

主权项

一种基于千瓦级燃料电池的有轨电车用混合动力系统，其特征在于，包括燃料电池阵列发电系统(001)、蓄电池供电储能系统(002)、超级电容供电系统(003)、电压电流采集电路(004)、弱电供电单元(005)和控制器(006)；燃料电池阵列发电系统(001)，包括主要由燃料电池和与燃料电池级联的单向隔离型直直变换器组成的燃料电池发电单元，多个燃料电池发电单元相互串联或并联连接；所述燃料电池阵列发电系统(001)的输出端分别连接至负载(007)和制动电阻(008)；蓄电池供电储能系统(002)，包括蓄电池(021)和与蓄电池(021)级联的双向隔离型直直变换器Ⅰ(211)；所述蓄电池供电储能系统(002)的输出端与燃料电池阵列发电系统(001)的输出端相互并联；超级电容供电系统(003)，包括超级电容(031)和与超级电容(031)级联的双向隔离型直直变换器Ⅱ(311)；所述超级电容供电系统(003)的输出端与所述蓄电池供电储能系统(002)的输出端相互并联；电压电流采集电路(004)，所述电压电流采集电路(004)分别连接至所述燃料电池阵列发电系统(001)中的每块燃料电池、蓄电池供电储能系统(002)中的蓄电池(021)和超级电容供电系统(003)中的超级电容(031)；电压电流采集电路(004)的通讯端连接至控制器(006)；弱电供电单元(005)，所述弱电供电单元(005)的输入端与所述蓄电池供电储能系统(002)的输出端相连，所述弱电供电单元(005)的输出端与系统中所有组件弱电相连；控制器(006)，所述控制器(006)的控制端口分别连接至各单向隔离型直直变换器、双向隔离型直直变换器Ⅰ(211)和双向隔离型直直变换器Ⅱ(311)。