專(zhuān)利名稱(chēng)：一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
燃料電池系統(tǒng)是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將氫能轉(zhuǎn)換成電能的一種設(shè)備，兼具效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是解決未來(lái)能源問(wèn)題最有效的手段。以往散熱風(fēng)扇普遍采用繼電器控制，通過(guò)控制繼電器的導(dǎo)通、關(guān)斷達(dá)到控制散熱風(fēng)扇的目的，其控制方式簡(jiǎn)單，但存在無(wú)法根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)需求改變散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，增加不必要的功耗，其瞬間大功率加載等特性會(huì)影響其他部件，以致于影響系統(tǒng)整體性能。而備用電源系統(tǒng)以清潔、高效作為出發(fā)點(diǎn)，其控制方式也需要向模塊化、智能化方向發(fā)展，因此，一種更加有效、可靠的散熱風(fēng)扇控制方式顯得十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提出一種燃料電池備用電源控制器結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)，并配合良好的控制方法，可以根據(jù)備用電源系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)控制散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，且控制靈活、精度高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)， 包括中央處理單元，與該中央處理單元連接的CAN接口模塊、溫度采集模塊、電壓和電流采集模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，一電源模塊為所述中央處理單元和以上所述各模塊提供電源。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述電源模塊包含電源轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓濾波模塊及過(guò)流保護(hù)模塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述溫度采集模塊包含采樣濾波電路、溫度傳感器。作為本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述電壓和電流采集模塊包含高速隔離運(yùn)放及濾波電路。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)， 通過(guò)采集電堆冷卻水進(jìn)、出口溫度合理的控制散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可以大幅降低電池系統(tǒng)的輔助功耗，且控制靈活、精度高，利用該結(jié)構(gòu)，并配合良好的控制方法，可以根據(jù)備用電源系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)控制散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，達(dá)到降低輔助功耗、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。


下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的一種燃料電池備用電源控制器結(jié)構(gòu)，包括中央處理單元，與該中央處理單元(MCU)連接的CAN接口模塊、溫度采集模塊、電壓和電流采集模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，一電源模塊與中央處理單元(MCU )和以上各模塊提供電源。電源模塊用于對(duì)整個(gè)控制器提供穩(wěn)定、可靠的電源，兼具過(guò)流保護(hù)功能，主要有電源轉(zhuǎn)換模塊，穩(wěn)壓濾波模塊及過(guò)流保護(hù)模塊組成。CAN接口模塊用于和外圍設(shè)備進(jìn)行通訊，接收外圍設(shè)備中上層控制器的指令，并將散熱風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)，以及采集到的數(shù)據(jù)量發(fā)送給上層控制器，上層控制器用于協(xié)調(diào)控制備用電源系統(tǒng)中的各個(gè)控制單元模塊(如氫氣管理控制器、蓄電池管理單元、散熱風(fēng)扇控制器)，而散熱風(fēng)扇控制器只是被控制對(duì)象中的其中一項(xiàng)。溫度采集模塊采集電堆冷卻水出口溫度，通過(guò)采樣濾波電路，將溫度傳感器 (PT100)的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，傳入隔離運(yùn)放，之后傳入單片機(jī)AD采樣端口。溫度信號(hào)作為控制散熱風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)的主要指標(biāo)，他的采樣精度和速度，直接影響著系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。電壓、電流采樣電路通過(guò)高速隔離運(yùn)放及濾波電路，將電流傳感器和電壓傳感器的信號(hào)傳入單片機(jī)的AD采樣端口。本設(shè)計(jì)中散熱風(fēng)扇采用雙閉環(huán)的控制方式(電流環(huán)和速度環(huán))，通過(guò)增量式的PID算法實(shí)現(xiàn)散熱風(fēng)扇的軟啟動(dòng)和穩(wěn)定、快速的速度響應(yīng)。驅(qū)動(dòng)模塊由信號(hào)隔離電路、驅(qū)動(dòng)電路、反饋電路構(gòu)成。單片機(jī)通過(guò)接收上層控制器的轉(zhuǎn)速指令，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM占空比，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到高速光耦，之后傳入驅(qū)動(dòng)電路， 通過(guò)npn型mosfet驅(qū)動(dòng)散熱風(fēng)扇。反饋電路和mosfet的源極相連，用于將mosfet當(dāng)前的開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)此信號(hào)可以判斷驅(qū)動(dòng)模塊是否正常工作
但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專(zhuān)利，不能理解為是對(duì)本專(zhuān)利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利包括的范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)，其特征在于包括中央處理單元，與該中央處理單元連接的CAN接口模塊、溫度采集模塊、電壓和電流采集模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，一電源模塊為所述中央處理單元和以上所述各模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電源模塊包含電源轉(zhuǎn)換模塊、穩(wěn)壓濾波模塊及過(guò)流保護(hù)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述溫度采集模塊包含采樣濾波電路、溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電壓和電流采集模塊包含高速隔離運(yùn)放及濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種燃料電池備用電源散熱風(fēng)扇控制器結(jié)構(gòu)，包括中央處理單元，與該中央處理單元連接的CAN接口模塊、溫度采集模塊、電壓和電流采集模塊及驅(qū)動(dòng)模塊，一電源模塊與中央處理單元和以上各模塊提供電源。本發(fā)明控制靈活、精度高,利用該結(jié)構(gòu)，并配合良好的控制方法，可以根據(jù)備用電源系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)控制散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，達(dá)到降低輔助功耗、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
文檔編號(hào)F04D27/00GK102536870SQ201210036409
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者卞磊, 吳偉, 左琳琳, 徐加忠, 金秀龍, 顧榮鑫, 馬天才 申請(qǐng)人:昆山弗爾賽能源有限公司