專利名稱：用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法，特別是涉及一種將多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)串聯(lián)結(jié)合的充放電裝置及方法。
背景技術(shù)：
自近代工業(yè)革命以來，電力已成為生活中不可或缺的一環(huán)?，F(xiàn)今產(chǎn)生電力的方式是以火力與核能為主，而上述二種方式皆會對環(huán)境產(chǎn)生影響，更何況現(xiàn)在全球氣候異常狀況已層出不窮，因此，如何運用其他方法產(chǎn)生電力是目前的一項重大課題。由于燃料電池是利用化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電力，并不會產(chǎn)生影響環(huán)境的物質(zhì)，因此如何運用燃料電池是現(xiàn)今研發(fā)的重點方向之一。以目前現(xiàn)有習知的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)為例， 其包含三大部分燃料電池堆、轉(zhuǎn)換器與蓄電池，其中，燃料電池堆是用于產(chǎn)生電力，轉(zhuǎn)換器則將燃料電池堆所產(chǎn)生的不穩(wěn)定電力轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電源后再輸出，而蓄電池是在負載增加時可與燃料電池堆同時提供電力以補足不足的電力，待燃料電池堆電力達到負載所需的電力時，蓄電池將停止提供電力。上述現(xiàn)有習知的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的缺點在于當轉(zhuǎn)換器損壞時，其燃料電池堆的電力即無法輸出，造成莫大的不便；再者，當要使燃料電池堆的輸出電量上升時，需要時間等待燃料電池堆內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)完成作用，才能達到調(diào)升的目的，倘若負載突然增加，且超過蓄電池所能承擔的電力時，則會造成電力不足，并導(dǎo)致負載因電力不足而受到影響。再者，當燃料電池堆在添加燃料時，由于其化學(xué)作用會造成輸出電力短暫地不穩(wěn)定，也容易導(dǎo)致負載發(fā)生故障等情況。由此可見，上述現(xiàn)有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、控制方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法，所要解決的技術(shù)問題是使其為了因應(yīng)不同輸出需求的負載電壓或是有效提高功率輸出，以借由將單組大功率燃料電池以并聯(lián)方式與多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸入端串聯(lián)，并將轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出端串聯(lián)，以符合各種負載輸出需求，并且無須再額外設(shè)計不同轉(zhuǎn)換電壓的轉(zhuǎn)換器模塊，非常適于實用。本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可避免因單一轉(zhuǎn)換器的毀損，而造成電力供應(yīng)中斷的情況，以及避免因添加燃料時所產(chǎn)生的不
4穩(wěn)定等問題；再者，在配合單一大功率燃料電池的情況下，其可以將具有充放電功能的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)模塊化，并且串聯(lián)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出端，以達到可應(yīng)用于大功率的場合的功效，從而更加適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其包括一燃料電池控制器，電性連接于該燃料電池；多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，電性連接于該燃料電池及該燃料電池控制器的輸出端，并將該燃料電池所產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換之后輸出；一轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)，與各該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)電性連接，用以傳遞電能至一負載；一串聯(lián)控制計算單元，電性連接于該轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)，用以讀取該轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)的輸出電量；一負載功率計算單元，電性連接于該負載，用以計算該負載所需的電量；以及一主控制器，電性連接該串聯(lián)控制計算單元、該負載功率計算單元及各該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其中每一該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包含一轉(zhuǎn)換器，與該燃料電池的輸出端電性連接；一雙向轉(zhuǎn)換器，電性連接于該轉(zhuǎn)換器；一蓄電池， 電性連接于該雙向轉(zhuǎn)換器；以及一子控制器，電性連接于該轉(zhuǎn)換器、該蓄電池及該燃料電池控制器，并受該主控制器的控制用以控制該轉(zhuǎn)換器及該雙向轉(zhuǎn)換器的動作。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其中所述的主控制器是依該串聯(lián)控制計算單元與該負載功率計算單元所讀取的信號決定需開啟的該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，并將控制信號傳遞至該子控制器。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其包括下列步驟評估負載步驟計算一負載所需的一負載功率值與一負載輸出電壓值；決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟依照該負載功率值及該負載輸出電壓值決定所需轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量，并定義被選擇的該些轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)為作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)；計算分配輸出功率步驟計算每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)分配到所需輸出的一應(yīng)輸出功率；放電步驟當該燃料電池的可輸出功率大于0且小于該應(yīng)輸出功率時，則由每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的一蓄電池結(jié)合該燃料電池輸出該應(yīng)輸出功率；當該燃料電池的可輸出功率等于0時，則由每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的該蓄電池輸出該應(yīng)輸出功率；以及決定充電步驟當該蓄電池的電量小于一預(yù)設(shè)值，且該燃料電池的可輸出功率大于該應(yīng)輸出功率時，則開始對該蓄電池進行充電。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟是將該負載功率值與該負載輸出電壓值除以每一該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)所能輸出的最大功率與最大輸出電壓，以計算被選擇的該些轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的數(shù)量。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的計算分配輸出功率步驟是將該負載功率值除以該些作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的數(shù)量，以取得每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)需輸出的該應(yīng)輸出功率。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中該些作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是借由一轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)彼此串聯(lián)。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的評估負載步驟是利用一負載功率計算單元計算該負載所需的該負載功率值與該負載輸出電壓值。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟是由一主控制器依照該負載功率值及該負載輸出電壓值控制需要被啟動的該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的計算分配輸出功率步驟是利用該主控制器計算每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)分配到需輸出的該應(yīng)輸出功率。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的放電步驟是由一子控制器控制一雙向轉(zhuǎn)換器，以借此控制該蓄電池進行放電。前述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其中所述的決定充電步驟是由該子控制器控制該雙向轉(zhuǎn)換器，以借此控制該蓄電池進行充電。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果一、本發(fā)明可以避免因單一轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的毀損，而造成電力供應(yīng)中斷的情況。二、本發(fā)明可以降低在添加燃料時所產(chǎn)生的不穩(wěn)定等問題。三、本發(fā)明可以依負載需求開啟需要的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，以因應(yīng)不同需求的負載電壓或提高功率輸出，進而可節(jié)省再額外設(shè)計其他轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的人力及成本。四、本發(fā)明可以借由將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中的各元件模塊化，并串聯(lián)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的輸出端以應(yīng)用于大功率的場合。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法。該用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)包括燃料電池控制器；轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)；轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)；串聯(lián)控制計算單元；負載功率計算單元；以及主控制器。借由將多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)經(jīng)由轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)將其輸出端串聯(lián)，同時利用主控制器讀取負載功率計算單元與串聯(lián)控制計算單元的信號，進而控制欲開啟的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，以輸出負載所需的電能。本發(fā)明所述的控制方法包括評估負載步驟、決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟、計算分配輸出功率步驟、放電步驟及決定充電步驟，借此控制多組的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發(fā)明較佳實施例的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)的裝置示意圖。圖2是本發(fā)明較佳實施例的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法的流程圖。10 燃料電池20 燃料電池控制器30:轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’ 作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)31 轉(zhuǎn)換器32 雙向轉(zhuǎn)換器33:蓄電池34:子控制器
40 轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān) 60 負載功率計算單元50:串聯(lián)控制計算單元70:主控制器L:負載
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖1是本發(fā)明較佳實施例的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)的裝置示意圖。圖2是本發(fā)明較佳實施例的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法的流程圖。請配合參閱圖1所示，本發(fā)明較佳實施例的一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)包括一燃料電池控制器20、多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30、一轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40、一串聯(lián)控制計算單元50、一負載功率計算單元60及一主控制器70。燃料電池控制器20電性連接于一燃料電池10，其中燃料電池10是利用化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電力。燃料電池控制器20電性連接于燃料電池10的輸出端，并利用燃料電池10輸出端所并聯(lián)的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的數(shù)量與輸出功率，計算出所需分配至各轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的能量。多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30，其中每一轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30電性連接于燃料電池10及燃料電池控制器20的輸出端，并將燃料電池10所產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換后再輸出。轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40與各轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30電性連接，并串聯(lián)各轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的輸出端，進而將所接收到的電能輸出至負載L，用以供給負載L電能。串聯(lián)控制計算單元50電性連接于轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40，用以讀取轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān) 40所輸出的電量。負載功率計算單元60電性連接于負載L，用以計算負載L所需的電量。主控制器70電性連接串聯(lián)控制計算單元50、負載功率計算單元60及各轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30。主控制器70用以讀取串聯(lián)控制計算單元50與負載功率計算單元60的信號，再進行計算判斷后，將控制信號傳送至各轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30。其中，每一轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30包含一轉(zhuǎn)換器31、一雙向轉(zhuǎn)換器32、一蓄電池33及一子控制器34。轉(zhuǎn)換器31與燃料電池10的輸出端電性連接，用以轉(zhuǎn)換燃料電池10所輸出的電能，并輸出至轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40。雙向轉(zhuǎn)換器32電性連接于轉(zhuǎn)換器31的輸出端，并用以將蓄電池33的電力輸出至轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40。蓄電池33則電性連接于雙向轉(zhuǎn)換器32，當燃料電池10輸出電壓不足時，雙向轉(zhuǎn)換器32將會讓蓄電池33的電能通過，并將電能傳遞至轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40，形成放電狀態(tài)，用以補足不夠的電能。子控制器34電性連接于轉(zhuǎn)換器31、蓄電池33及燃料電池控制器20，以監(jiān)控轉(zhuǎn)換器31輸出電能及蓄電池33的蓄電量，并受主控制器70的控制，借此控制轉(zhuǎn)換器31及雙向轉(zhuǎn)換器32的動作。其中，主控制器70依串聯(lián)控制計算單元50與負載功率計算單元60所讀取的信號決定需開啟的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30，并將控制信號傳遞至子控制器34，以達到控制的目的。如圖2所示，本實施例也提供了一種用于前述裝置的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)控制方法，其包含下列步驟評估負載步驟(SlO)、決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟(S20)、計算分配輸出功率步驟(S30)、放電步驟(S40)及決定充電步驟(S50)。評估負載步驟(SlO)利用負載功率計算單元60計算或讀取一負載L所需的一負載功率值與一負載輸出電壓值。決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟(S20)利用主控制器70依照負載功率值及負載輸出電壓值決定需要被啟動的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的數(shù)量，并定義被選擇的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30為作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30，。其中，作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’數(shù)量的決定方式是將負載L所需的負載功率值與負載輸出電壓值除以每一轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30所能輸出的最大功率與最大輸出電壓，以計算出所需作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的數(shù)量，并由主控制器70控制需開啟的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30，而此些被開啟的燃料電池轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30即為被定義的作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’。其中，作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’是借由轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)40將其輸出端彼此串聯(lián)，并將電能輸出。計算分配輸出功率步驟(S30):利用主控制器70計算每一作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’ 分配到所需輸出的一應(yīng)輸出功率，其計算方式是將負載功率值除以作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’ 的數(shù)量，以取得每一作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’所需輸出的應(yīng)輸出功率。放電步驟(S40)當燃料電池10的可輸出功率大于0且小于應(yīng)輸出功率時，則使每一作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’中的雙向轉(zhuǎn)換器32導(dǎo)通，使蓄電池33電能通過，再結(jié)合燃料電池10的輸出而達到應(yīng)輸出功率。當燃料電池10的可輸出功率等于0時，則由每一作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’的蓄電池33輸出應(yīng)輸出功率。其中，雙向轉(zhuǎn)換器32是由子控制器34控制， 以決定蓄電池33是否進行放電。決定充電步驟(S50)當蓄電池33的電量小于一預(yù)設(shè)值，且燃料電池10的可輸出功率大于應(yīng)輸出功率時，即代表燃料電池10除了可提供負載L所需的電力外，還有額外的電力可儲放于蓄電池33中，因此可利用子控制器34導(dǎo)通雙向轉(zhuǎn)換器32，以對蓄電池33進行充電，以備日后之需。其中，雙向轉(zhuǎn)換器32是由子控制器34控制，以決定蓄電池33是否進行充電。借由本發(fā)明可避免因單一轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30的毀損，而造成電力供應(yīng)中斷的情況，以及避免因添加燃料時所產(chǎn)生的不穩(wěn)定等問題，并且具有可擴充性及模塊化的特性。此外，當負載L瞬間增加，而作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)30’輸出的功率不足以因應(yīng)負載L所需時，即可使蓄電池33放電，以維持整體電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于其包括 一燃料電池控制器，電性連接于該燃料電池；多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，電性連接于該燃料電池及該燃料電池控制器的輸出端，并將該燃料電池所產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換之后輸出；一轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)，與各該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)電性連接，用以傳遞電能至一負載； 一串聯(lián)控制計算單元，電性連接于該轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)，用以讀取該轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)的輸出電量；一負載功率計算單元，電性連接于該負載，用以計算該負載所需的電量；以及一主控制器，電性連接該串聯(lián)控制計算單元、該負載功率計算單元及各該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于其中每一該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)包含一轉(zhuǎn)換器，與該燃料電池的輸出端電性連接； 一雙向轉(zhuǎn)換器，電性連接于該轉(zhuǎn)換器； 一蓄電池，電性連接于該雙向轉(zhuǎn)換器；以及一子控制器，電性連接于該轉(zhuǎn)換器、該蓄電池及該燃料電池控制器，并受該主控制器的控制用以控制該轉(zhuǎn)換器及該雙向轉(zhuǎn)換器的動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)，其特征在于其中所述的主控制器是依該串聯(lián)控制計算單元與該負載功率計算單元所讀取的信號決定需開啟的該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，并將控制信號傳遞至該子控制器。
4.一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其包括下列步驟 評估負載步驟計算一負載所需的一負載功率值與一負載輸出電壓值；決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟依照該負載功率值及該負載輸出電壓值決定所需轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量，并定義被選擇的該些轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)為作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)；計算分配輸出功率步驟計算每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)分配到所需輸出的一應(yīng)輸出功率；放電步驟當該燃料電池的可輸出功率大于0且小于該應(yīng)輸出功率時，則由每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的一蓄電池結(jié)合該燃料電池輸出該應(yīng)輸出功率；當該燃料電池的可輸出功率等于0時，則由每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的該蓄電池輸出該應(yīng)輸出功率；以及決定充電步驟當該蓄電池的電量小于一預(yù)設(shè)值，且該燃料電池的可輸出功率大于該應(yīng)輸出功率時，則開始對該蓄電池進行充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟是將該負載功率值與該負載輸出電壓值除以每一該轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)所能輸出的最大功率與最大輸出電壓，以計算被選擇的該些轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的計算分配輸出功率步驟是將該負載功率值除以該些作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的數(shù)量， 以取得每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)需輸出的該應(yīng)輸出功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中該些作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是借由一轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)彼此串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的評估負載步驟是利用一負載功率計算單元計算該負載所需的該負載功率值與該負載輸出電壓值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟是由一主控制器依照該負載功率值及該負載輸出電壓值控制需要被啟動的該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的計算分配輸出功率步驟是利用該主控制器計算每一該作用中轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)分配到需輸出的該應(yīng)輸出功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的放電步驟是由一子控制器控制一雙向轉(zhuǎn)換器，以借此控制該蓄電池進行放
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)控制方法，其特征在于其中所述的決定充電步驟是由該子控制器控制該雙向轉(zhuǎn)換器，以借此控制該蓄電池進行充電。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)及其控制方法。該用于燃料電池的多組轉(zhuǎn)換器串聯(lián)系統(tǒng)包括燃料電池控制器；轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)；轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)；串聯(lián)控制計算單元；負載功率計算單元；以及主控制器。借由將多組轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)經(jīng)由轉(zhuǎn)換器串聯(lián)開關(guān)將其輸出端串聯(lián)，同時利用主控制器讀取負載功率計算單元與串聯(lián)控制計算單元的信號，進而控制欲開啟的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，以輸出負載所需的電能。本發(fā)明所述的控制方法包括評估負載步驟、決定轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)數(shù)量步驟、計算分配輸出功率步驟、放電步驟及決定充電步驟，借此控制多組的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)。
文檔編號H01M8/04GK102340012SQ20101023222
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者吳啟斌, 周振坤 申請人:中興電工機械股份有限公司