CN102347500B - 燃料电池车辆中的高电压总线控制的方法 - Google Patents

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Abstract

一种响应于有故障高电压蓄电池来控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压的系统和方法。所述方法包括：确定高电压蓄电池是否已经发生故障；以及响应于故障将蓄电池与高电压总线断开连接。所述方法通过DC升压电路测量燃料电池堆的电压且将所测量电压转换为电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。监督控制器设定至燃料电池堆的介质流量且基于燃料电池堆最大电流吸取确定最小燃料电池堆电压极限值，其用于确定高电压总线下限值。

Description

燃料电池车辆中的高电压总线控制的方法
技术领域
本发明总体上涉及用于在高电压蓄电池发生故障的情况下在燃料电池车辆中提供高电压总线控制的系统和方法，且更具体地涉及用于在高电压蓄电池发生故障的情况下在燃料电池车辆中提供高电压总线控制的系统和方法，其中，所述系统采用燃料电池升压电路，用于将燃料电池堆联接到高电压总线，所述燃料电池升压电路在蓄电池故障期间基于燃料电池堆电压来调节高电压设定点。
背景技术
氢是非常有吸引力的燃料，因为氢是清洁的且能够用于在燃料电池中有效地产生电力。氢燃料电池是电化学装置，包括阳极和阴极，电解质在阳极和阴极之间。阳极接收氢气且阴极接收氧或空气。氢气在阳极中分解以产生自由氢质子和电子。氢质子穿过电解质到达阴极。氢质子与阴极中的氧和电子反应产生水。来自于阳极的电子不能穿过电解质，且因而被引导通过负载，以在输送至阴极之前做功。
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是车辆的普遍燃料电池。PEMFC通常包括固体聚合物电解质质子传导膜，如全氟磺酸膜。阳极和阴极通常包括细分的催化剂颗粒，通常是铂（Pt），所述催化剂颗粒支承在碳颗粒上且与离聚物混合。催化剂混合物沉积在膜的相对侧上。阳极催化剂混合物、阴极催化剂混合物和膜的组合限定了膜电极组件（MEA）。MEA的制造相对昂贵且需要某些条件以有效操作。
多个燃料电池通常组合成燃料电池堆以产生期望功率。例如，车辆的典型燃料电池堆可以具有两百或更多堆叠的燃料电池。燃料电池堆接收阴极输入气体，通常是由压缩机强制通过燃料电池堆的空气流。不是所有的氧都由燃料电池堆消耗，且一些空气作为阴极废气输出，所述阴极废气可以包括作为燃料电池堆的副产物的水。燃料电池堆还接收流入燃料电池堆的阳极侧的阳极氢输入气体。
燃料电池堆包括位于燃料电池堆中多个MEA之间的一系列双极板，其中，双极板和MEA设置在两个端板之间。双极板包括用于燃料电池堆中的相邻燃料电池的阳极侧和阴极侧。阳极气体流动通道设置在双极板的阳极侧上，且允许阳极反应物气体流向相应MEA。阴极气体流动通道设置在双极板的阴极侧上，且允许阴极反应物气体流向相应MEA。一个端板包括阳极气体流动通道，另一个端板包括阴极气体流动通道。双极板和端板由导电材料制成，如不锈钢或导电复合物。端板将燃料电池产生的电传导到燃料电池堆之外。双极板还包括冷却流体流经的流动通道。
大多数燃料电池车辆是混合动力车辆，除了燃料电池堆之外，其采用可再充电的补充高电压功率源，例如蓄电池或超电容器。高电压功率源给各个车辆辅助负载提供补充功率，用于系统启动和在燃料电池堆不能提供所需功率时的高功率需求期间。更具体地，燃料电池堆通过DC高电压总线提供功率给牵引马达和其它车辆系统，以用于车辆操作。在需要超过燃料电池堆能够提供的附加功率时的时间期间，例如在急加速期间，蓄电池给电压总线提供补充功率。例如，燃料电池堆可提供70 kW的功率。然而，车辆加速可能需要100 kW或更多的功率。在燃料电池堆能够满足系统功率需求时，燃料电池堆用于给蓄电池再充电。牵引马达可用的发电机功率可以提供再生制动，其还可以用于通过DC总线给蓄电池再充电。
在采用高电压蓄电池的一些燃料电池系统设计中，高电压部件（包括电牵引马达）被电联接到高电压总线。高电压总线直接连接到蓄电池且以蓄电池电压为动力操作，其中DC/DC燃料电池升压电路设置在燃料电池堆和高电压总线之间，以允许燃料电池堆电压独立于DC总线电压变化。可选地，系统的高电压部件电联接到高电压总线，高电压总线直接联接到燃料电池堆，从而所述部件以燃料电池堆电压为动力操作，其中DC/DC升压电路设置在高电压总线和蓄电池之间，以允许蓄电池电压独立于总线电压变化。
在负载直接联接到蓄电池电压的设计中，负载被控制，使得其吸取在蓄电池的许可电压范围内的电压，例如300-400伏。使用监督控制器，其知道蓄电池的许可电压范围且控制各个部件可以从总线吸取或者在再生操作期间提供给总线的功率量。所有功率流的总和等于从蓄电池放电或者充电到蓄电池中的功率，且被控制（例如，由监督控制器），使得其分别不使蓄电池电压高于其上限或低于其电压下限。然而，由于测量误差、控制器域网（CAN）消息传输时间、功率瞬变等，监督控制器可允许负载吸取/提供总体上导致违背蓄电池电压极限的功率水平。因而，一些负载以基于嵌入算法的电压限制函数为特征，所述算法防止负载从总线吸取/提供给总线比在不违背蓄电池电压极限的情况下可能的功率更多的功率。换句话说，只要部件中的电压控制算法知道蓄电池电压上限和下限，它们就能够在没有来自于监督控制器的输入的情况下对从高电压总线吸取/提供给高电压总线过多的功率的企图至少临时地做出反应。
在蓄电池发生故障的情况下，蓄电池触头断开，以将蓄电池与总线断开连接，但是各个高电压部件（例如，电牵引马达）通过燃料电池DC升压电路仍可以从高电压总线接收由燃料电池堆产生的功率。通常，燃料电池DC升压器将高电压总线控制为固定电压水平，此时，总线电压不再由蓄电池电压限定。对于具体系统操作条件，监督控制器将针对具体最大燃料电池堆输出电流设定阴极压缩机、阳极喷射器等，且使得高电压部件吸取与该燃料电池堆输出电流和得到的燃料电池堆输出电压匹配的总功率水平。
然而，由于上文所述的原因，由于监督控制器消息滞后时间、电压测量不准确性、功率瞬变等，在任何给定时间由负载从高电压总线吸取的功率量可能超过最大燃料电池堆输出电流时的燃料电池堆功率。如果负载从总线吸取超过燃料电池堆极限的功率，那么燃料电池升压电路将从燃料电池堆吸取比燃料电池堆当前能够产生的电流更多的电流，这将改变燃料电池堆化学当量。燃料电池堆化学当量的该变化影响燃料电池堆操作条件，例如期望燃料电池堆相对湿度，这引起燃料电池堆降级。监督控制器将针对负载试图从燃料电池堆吸取的合适燃料电池堆化学当量而校正介质流量，但是该控制可能不足够快速以至少在一定时间段内防止燃料电池堆降级。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种响应于有故障高电压蓄电池来控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压的系统和方法。所述方法包括：确定高电压蓄电池是否已经发生故障；以及响应于故障将蓄电池与高电压总线断开连接。所述方法通过DC升压电路测量燃料电池堆的电压且将所测量电压转换为DC升压器的电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。监督控制器设定至燃料电池堆的介质流量且基于燃料电池堆最大电流吸取确定最小燃料电池堆电压极限值，其用于确定高电压总线下限值。通过在高电压负载中使用电压限制算法来防止这些负载从高电压总线吸取比高电压总线极限值更多的功率，高电压总线上的负载和因而燃料电池堆上的负载能够限制在期望操作极限内。
方案1. 一种用于设定燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
将高电压蓄电池电联接到高电压总线；
将高电压负载电联接到高电压总线；
确定高电压蓄电池是否已经发生故障；
如果蓄电池已经发生故障，那么将蓄电池与高电压总线断开连接；
通过DC升压电路测量燃料电池堆的电压；以及
将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。
方案2. 根据方案1所述的方法，其中，转换所测量电压包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
方案3. 根据方案2所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
方案4. 根据方案1所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
方案5. 根据方案1所述的方法，还包括：基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流，且将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值。
方案6. 根据方案5所述的方法，还包括：将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线的高电压总线下限值。
方案7. 根据方案6所述的方法，其中，将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值包括使用监督控制器。
方案8. 根据方案6所述的方法，还包括：在高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
方案9. 一种用于控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系；
通过DC升压电路测量燃料电池堆的输出电压；
将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，以使用所述关系设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化；
基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流；
将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值；和
使用所述关系将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值。
方案10. 根据方案9所述的方法，其中，限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
方案11. 根据方案10所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
方案12. 根据方案9所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
方案13. 根据方案9所述的方法，还包括：在从高电压总线吸取功率的高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
方案14. 根据方案9所述的方法，其中，将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值包括使用监督控制器。
方案15. 一种用于控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系；
基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流；
将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值；和
使用所述关系将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值。
方案16. 根据方案15所述的方法，其中，限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系包括将输出电压乘以增益加上偏差。
方案17. 根据方案16所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
方案18. 根据方案15所述的方法，还包括：在从高电压总线吸取功率的高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
方案19. 根据方案15所述的方法，还包括：通过DC升压电路测量燃料电池堆的输出电压；以及将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，以使用所述关系设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。
方案20. 根据方案19所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
方案21. 一种用于设定电功率系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
将主电功率源电联接到高电压总线；
通过DC升压电路将次电功率源电联接到高电压总线；
将高电压负载电联接到高电压总线；
确定主电功率源是否已经发生故障；
如果次功率源已经发生故障，那么将次功率源与高电压总线断开连接；
通过DC升压电路测量次功率源的电压；以及
将所测量电压转换为DC升压电路中的电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。
方案22. 根据方案21所述的方法，其中，转换所测量电压包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
方案23. 根据方案21所述的方法，其中，增益和偏差在电功率系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的次功率源电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
方案24. 根据方案21所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
本发明的附加特征将从以下说明和所附权利要求书结合附图显而易见。
附图说明
图1是包括监督控制器的燃料电池系统的示意性框图，所述监督控制器在蓄电池故障期间允许燃料电池DC/DC升压电路调节高电压设定点；
图2是示出了负载电压极限的曲线图，水平轴为总线电压，竖直轴为功率；和
图3是示出了燃料电池堆电压极限的曲线图，水平轴为燃料电池堆电压，竖直轴为功率。
具体实施方式
涉及在高电压源故障的情况下基于燃料电池堆电压从DC升压电路提供高电压总线的高电压设定点的系统和方法的本发明实施例的以下阐述本质上仅仅是示例性的且绝不旨在限制本发明或其应用或使用。例如，以下阐述涉及在蓄电池故障的情况下确定高电压总线电平。然而，当使用蓄电池DC升压器且高电压部件通常基于燃料电池堆电压操作时，同一过程可以用于在燃料电池堆故障的情况下确定确定高电压总线电平。
图1是包括燃料电池堆12的燃料电池系统10的示意性框图。燃料电池堆12给高电压线路14提供功率，高电压线路14直接连接到燃料电池DC升压电路16，燃料电池DC升压电路16以上述方式将燃料电池堆功率转换为高电压总线18上的电压电平。从燃料电池堆12吸取功率的各个高电压负载（例如，电牵引马达）电联接到总线18，且称为受控负载20。在该结构中，系统10包括电联接到高电压总线18的高电压蓄电池系统22，从而高电压总线18以蓄电池系统22的输出电压操作，如上所述。蓄电池系统22包括高电压蓄电池组、将蓄电池组与高电压总线18断开连接的蓄电池触头以及提供功率极限和电压极限的蓄电池控制器，如本领域技术人员熟知的那样。蓄电池系统22可以包括适合于本文所述目的的任何蓄电池，例如镍金属氢化物蓄电池、锂离子蓄电池等，且还可以用其它类型的高功率存储装置（如，超电容器）取代。在可选结构中，负载20可联接到高电压线路14，其中，升压电路16将是把蓄电池系统22的充电/放电功率转换为燃料电池堆12的输出电压电平的蓄电池DC升压电路。系统10还包括未受控负载32，例如将来自于总线18的高电压功率转换为低电压以给12伏负载（未示出）供电的装置。
监督控制器24基于驾驶员输入、燃料电池堆12和蓄电池系统22的变化电压来控制系统10中的各个元件的功率分配，且以下文所述的方式操作。监督控制器24在线路26上从燃料电池堆12接收各个信号（包括燃料电池堆电流上限和燃料电池堆电压下限值，如下所述，以及用于功率平衡的各种信号）。此外，监督控制器24在线路28上从蓄电池系统22接收用于功率平衡的各个信号，如下文更详细所述。监督控制器24将高电压下限电压信号提供给受控负载20，且在线路30上从受控负载20接收各个信号，以用于功率平衡目的。
如下文详细所述，本发明提出了在蓄电池系统22发生故障且其触头（未示出）断开从而蓄电池系统22从总线18断开连接的情况下控制和调节燃料电池DC升压电路16的高电压设定点。如上所述，在正常操作中，总线18上的电压电平由蓄电池端子电压确定。对于蓄电池系统22发生故障且其触头断开的情况，总线18上的总线电压电平由升压电路16设定。通常，升压电路16将总线18上的高电压总线电平控制为固定设定点，且从燃料电池堆12吸取与为保持该电压电平而所需的电流一样多的电流。然而，由于测量不准确性、功率瞬变等，负载20至少临时地可能从升压电路16吸取比燃料电池堆输出电流极限所允许的功率更多的功率。因而，本发明改变和调节由升压电路16使用的电压设定点以控制总线18上的总线电压电平，如下文所述。
当电流从燃料电池堆12从燃料电池DC升压电路16吸取时，燃料电池堆12的输出电压随着所吸取电流上升而下降。由于最大燃料电池堆电流可以转换为最小燃料电池堆电压，因而最小总线电压可以基于同一关系计算。对于该讨论，假定该关系是线性的就足够精确了。
通常，燃料电池堆电压范围不同于蓄电池系统22的电压范围，且将燃料电池堆电压升压至高电压消耗装置所设计的该范围是有益的。因而，来自于升压电路16的总线18上的高电压设定点可以设定为等于燃料电池堆电压乘以增益A加上偏差B，如下：
HV电压设定点＝燃料电池堆电压*A+B
系数A和B在系统10的设计阶段期间选择，从而上述方程将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
升压电路16使用上述方程确定高电压设定点且调节从燃料电池堆12吸取的电流，从而保持电压设定点。监督控制器24同时使用同一方程基于燃料电池堆电压下限确定高电压部件的电压极限。升压电路16和监督控制器24中的计算并不彼此干扰。高电压总线电压和燃料电池堆电压的电压范围可重叠，不重叠或者一个电压范围可能在另一个电压范围内。电压范围之间的转换可以由所述方程提供，但也可以由其它方程、表格等限定的其它依赖关系提供，只要具体函数严格单调递增即可。
燃料电池升压电路16将内部地控制总线18上的电压，监督控制器24将仅仅在蓄电池系统22发生故障时命令升压电路16进入电压设定点模式。升压电路16基于线路14上的测量燃料电池堆电压乘以增益A加上偏差B来确定高电压设定点。升压电路16将然后吸取从燃料电池堆12提供给总线18的电流以将总线18上的电压稳定在该设定点，其将随测量电压变化而变化。
与升压电路16保持总线18的高电压设定点同时，监督控制器24可以获取燃料电池升压电路16在燃料电池堆操作条件（即，燃料电池堆介质流量、燃料电池堆温度等）下不使燃料电池堆12过载的情况下通过吸取电流可以将燃料电池堆12下降的最小燃料电池堆电压。该最小电压通过在监督控制器24中使用上述同一方程而变成总线最小电压，且分配给负载20。监督控制器24针对系统操作条件设定用于燃料电池堆12的某电流输出的压缩机速度和氢气流量，且控制器24基于该电流和已知燃料电池堆极化曲线将知道该最大电流的相应最小燃料电池堆电压。监督控制器24然后将该高电压下限提供给线路30上的受控负载20。
由上述方程提供的总线电压和燃料电池堆电压之间的关系可以通过图2和3中的曲线图示出，其中，图2在水平轴上示出了总线电压，在竖直轴上示出了燃料电池堆功率百分比，图3在水平轴上示出了燃料电池堆电压，在竖直轴上示出了燃料电池堆功率百分比。图3的曲线图线的斜率示出了在吸取电流或功率增加时燃料电池堆电压如何减少。
升压电路16基于来自于受控负载20的需求从燃料电池堆12吸取的电流越多，燃料电池堆12的电压越低。因而，实际总线电压将减少。对于至燃料电池堆12的某受控介质流量，可以提供最大燃料电池堆电流。对于该最大电流值，可以识别最小燃料电池堆电压。图3中的线40示出了燃料电池堆12的电压对于某介质流量而言相对于燃料电池堆功率不应当下降到其之下的具体燃料电池堆电压下限值。由线40识别的最小燃料电池堆电压可以由监督控制器24使用上述方程转换为线42处的负载电压极限值。
与在燃料电池升压电路16的固定高电压设定点的情况下的已知操作不同，本发明允许负载20的电压限制特征的优势。如果总线电压达到所分配电压极限，负载20可以调节其从高电压总线18吸取的功率。图3中的负载功率线44示出了受控负载20如何将其功率减少低于负载电压极限值。这是有益的，因为与高电压总线18达到电压下限同时，燃料电池堆12也将相应地达到其电压下限或其最大功率。虽然监督控制器24总是试图保持高电压总线功率平衡从而从不超过极限，但是如果监督控制器24对动态变化和不受控高电压总线负载反应过慢，本发明提供了非常快速的响应。
上述讨论涉及有故障高电压蓄电池，其中，受控负载20被约束至蓄电池电压输出。在受控负载20被约束至燃料电池堆12的输出电压且燃料电池升压电路16是蓄电池升压电路的可选结构中，可以针对有故障燃料电池堆执行与上文所述相同的控制方案，其中，燃料电池堆与高电压总线断开连接且车辆由蓄电池功率驱动。蓄电池升压电路将基于方程和实际蓄电池电压控制总线电压，监督控制器将基于同一方程和蓄电池电压极限确定负载电压极限。如果监督控制器24对动态变化和不受控高电压总线负载反应过慢，这同样提供非常快速的响应。
虽然上述讨论涉及蓄电池和燃料电池堆，但是更通用的方法可以是主电功率源联接到高电压总线且限定总线电压，次电功率源通过DC升压器连接到总线。如果主功率源发生故障且次功率源在输出功率和输出电压之间提供严格单调关系，那么可以如上所述应用总线的电压设定点。
前述说明仅仅公开和描述本发明的示例性实施例。本领域技术人员从这种说明和附图以及权利要求书将容易认识到，能够对本发明进行各种变化、修改和变型，而不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围。

Claims (24)

1.一种用于设定燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
将高电压蓄电池电联接到高电压总线；
将高电压负载电联接到高电压总线；
确定高电压蓄电池是否已经发生故障；
如果蓄电池已经发生故障，那么将蓄电池与高电压总线断开连接；
通过DC升压电路测量燃料电池堆的电压；以及
将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，转换所测量电压包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流，且将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线的高电压总线下限值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值包括使用监督控制器。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：在高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
9.一种用于控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系；
通过DC升压电路测量燃料电池堆的输出电压；
将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，以使用所述关系设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化；
基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流；
将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值；和
使用所述关系将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：在从高电压总线吸取功率的高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值包括使用监督控制器。
15.一种用于控制燃料电池系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
通过燃料电池DC升压电路将燃料电池堆电联接到高电压总线；
限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系；
确定高电压蓄电池是否已经发生故障；
如果蓄电池已经发生故障，那么将蓄电池与高电压总线断开连接；
通过DC升压电路测量燃料电池堆的输出电压；
将所测量电压转换为燃料电池DC升压电路中的电压设定点值，以使用所述关系设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化；
基于至燃料电池堆的介质流量确定从燃料电池堆吸取的最大电流；
将所吸取的最大电流转换为最小燃料电池堆电压极限值；和
使用所述关系将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，限定燃料电池堆输出电压和高电压总线上的电压之间的关系包括将输出电压乘以增益加上偏差。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，增益和偏差在燃料电池系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的燃料电池堆电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：在从高电压总线吸取功率的高电压负载中使用电压限制算法来防止所述负载从高电压总线吸取比高电压总线下限值更多的功率。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，将最小燃料电池堆电压极限值转换为高电压总线下限值包括使用监督控制器。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
21.一种用于设定电功率系统中的高电压总线上的电压电平的方法，所述方法包括：
将主电功率源电联接到高电压总线；
通过DC升压电路将次电功率源电联接到高电压总线；
将高电压负载电联接到高电压总线；
确定主电功率源是否已经发生故障；
如果次功率源已经发生故障，那么将次功率源与高电压总线断开连接；
通过DC升压电路测量次功率源的电压；以及
将所测量电压转换为DC升压电路中的电压设定点值，所述电压设定点值设定高电压总线上的电压，其中，所述电压设定点值随着所测量电压变化而变化。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，转换所测量电压包括将所测量电压乘以增益加上偏差。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，增益和偏差在电功率系统的设计阶段期间选择，从而将系统操作期间的次功率源电压范围投影到许可高电压总线电压范围。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，转换所测量电压包括使用严格单调递增关系。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5808774B2 (ja) * 2013-06-03 2015-11-10 株式会社豊田自動織機 車両に搭載される燃料電池システム
US10277080B2 (en) 2014-01-27 2019-04-30 Cummins Inc. Inductive harness coupling and communication for distributed architectures
JP6310888B2 (ja) * 2015-09-04 2018-04-11 本田技研工業株式会社 燃料電池システムの制御方法及び燃料電池自動車
US10020544B2 (en) * 2015-11-13 2018-07-10 General Electric Company Adjustable tap location for energy storage cells
FR3092946B1 (fr) * 2019-02-14 2021-02-26 Commissariat Energie Atomique Procede de regulation de la tension d’un bus d’un systeme hybride, et dispositif et systeme associe
CN113765133B (zh) * 2021-09-07 2024-03-29 广东电网有限责任公司 一种海上风电柔直系统及其控制方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100999191A (zh) * 2006-12-28 2007-07-18 奇瑞汽车有限公司 混合动力汽车的燃料电池动力系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4372235B2 (ja) 1996-08-29 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システムおよび電気自動車
US6510369B1 (en) 1999-08-24 2003-01-21 Plug Power Inc. Residential load shedding
US6428917B1 (en) 1999-12-27 2002-08-06 Plug Power Inc. Regulating the maximum output current of a fuel cell stack
DE10109151B4 (de) 2001-02-24 2008-04-30 Flexiva Automation & Robotik Gmbh Verfahren und System zur Regelung der Ausgangsgrößen eines Brennstoffzellen-Strom- oder -Spannungsgenerators
US6930897B2 (en) * 2001-07-31 2005-08-16 Abb Research Ltd. Fuel cell inverter
EP1540758A1 (en) * 2002-09-13 2005-06-15 Proton Energy Systems, Inc. Method and system for balanced control of backup power
TWI276240B (en) * 2003-11-26 2007-03-11 Ind Tech Res Inst Fuel cell power supply device
US20060061922A1 (en) 2004-09-22 2006-03-23 Cellex Power Products, Inc. Hybrid power supply system having energy storage device protection circuit
JP4753753B2 (ja) * 2005-03-30 2011-08-24 三洋電機株式会社 燃料電池システム
DE102005018596A1 (de) 2005-04-21 2007-01-25 Siemens Ag Österreich Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters mit vorgeschaltetem Hochsetzer
CN1893216B (zh) * 2005-06-30 2010-10-27 松下电器产业株式会社 电子设备和该电子设备所用的电池组件及负载装置
US7391196B2 (en) * 2005-09-30 2008-06-24 Silicon Laboratories Inc. In system analysis and compensation for a digital PWM controller
WO2007050577A2 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Fuel-cell based power generating system having power conditioning apparatus
JP4972943B2 (ja) * 2006-01-31 2012-07-11 日産自動車株式会社 燃料電池システムの制御装置及び燃料電池システムの制御方法
US7745025B2 (en) 2006-02-14 2010-06-29 Mti Microfuel Cells Inc. Fuel cell based rechargable power pack system and associated methods for controlling same
US8103892B2 (en) * 2006-04-26 2012-01-24 Adaptive Materials, Inc. Power management apparatus with buck boost converter module
US8193784B2 (en) * 2007-06-15 2012-06-05 Fisher Controls International Llc Bidirectional DC to DC converter for power storage control in a power scavenging application
US20100109437A1 (en) * 2008-11-05 2010-05-06 Fattic Gerald T Battery pack disconnection method for a hybrid vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100999191A (zh) * 2006-12-28 2007-07-18 奇瑞汽车有限公司 混合动力汽车的燃料电池动力系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20120025619A1 (en) 2012-02-02
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