電力轉(zhuǎn)換控制方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電力轉(zhuǎn)換控制方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料電池是一種將貯存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，由于不受卡諾循環(huán)的限制，其直接發(fā)電效率可高達(dá)45%以上，具有環(huán)境友好、能量轉(zhuǎn)化效率高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在航空航天、潛艇、電動(dòng)車、電站、移動(dòng)設(shè)備、居民家庭等領(lǐng)域存在廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]由于燃料電池作為一種能量轉(zhuǎn)換裝置，需要盡可能的提高能量利用效率，而燃料電池較寬的輸出電壓(如20V至80V)則需要設(shè)計(jì)電力轉(zhuǎn)換控制裝置將燃料電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與負(fù)載匹配的電壓，例如，若負(fù)載匹配的電壓為48V，在燃料電池的輸出電壓為20V時(shí)，則該電力轉(zhuǎn)換控制裝置將該20V提升至48V，在燃料電池的輸出電壓為80V時(shí)，則該電力轉(zhuǎn)換控制裝置將該80V降低至48V，由此可知，現(xiàn)有的電力轉(zhuǎn)換控制裝置在進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換時(shí)，需要在較寬輸入電壓范圍內(nèi)，既要做升壓設(shè)計(jì)，又要兼顧降壓設(shè)計(jì)，大大降低了電力轉(zhuǎn)換控制裝置的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)提高了該電力轉(zhuǎn)換控制裝置的設(shè)計(jì)難度和成本。
[0004]針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力轉(zhuǎn)換控制方法、裝置和系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有的電力轉(zhuǎn)換控制裝置設(shè)計(jì)難度大，設(shè)計(jì)成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電力轉(zhuǎn)換控制裝置，包括:電壓調(diào)節(jié)電路、電能轉(zhuǎn)換電路以及用于控制所述電壓調(diào)節(jié)電路和所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通的電壓控制器，所述電壓調(diào)節(jié)電路與所述電能轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)連接，其中，所述電壓調(diào)節(jié)電路，用于獲取燃料電池輸出電能的開(kāi)路電壓，并通過(guò)降低所述開(kāi)路電壓得到調(diào)整電壓；所述電壓控制器，用于在確定所述調(diào)整電壓小于或者等于特定負(fù)載電壓后，控制所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通；所述電能轉(zhuǎn)換電路，用于在導(dǎo)通后，將所述調(diào)整電壓調(diào)整為所述特定負(fù)載電壓，并輸出所述調(diào)整后的調(diào)整電壓。
[0007]進(jìn)一步地，所述電能轉(zhuǎn)換電路包括:第一開(kāi)關(guān)和與所述第一開(kāi)關(guān)連接的電能轉(zhuǎn)換模塊；所述電壓控制器在確定所述調(diào)整電壓小于或者等于所述特定負(fù)載電壓后，控制所述第一開(kāi)關(guān)閉合，在所述第一開(kāi)關(guān)閉合后，所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通，使得所述電能轉(zhuǎn)換模塊得電。
[0008]進(jìn)一步地，所述電壓控制器在確定通過(guò)所述電能轉(zhuǎn)換電路的電流達(dá)到預(yù)設(shè)電流時(shí)，控制所述電壓調(diào)節(jié)電路斷開(kāi)。
[0009]進(jìn)一步地，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括第二開(kāi)關(guān)和與所述第二開(kāi)關(guān)連接的電壓調(diào)節(jié)模塊；所述電壓控制器控制所述第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，在所述第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，所述電壓調(diào)節(jié)電路斷開(kāi)，使得所述電壓調(diào)節(jié)模塊斷電。
[0010]進(jìn)一步地，所述電壓調(diào)節(jié)模塊包括電阻或者電容器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種電力轉(zhuǎn)換控制方法，包括:應(yīng)用于電力轉(zhuǎn)換控制裝置，所述電力轉(zhuǎn)換控制裝置包括電壓調(diào)節(jié)電路、電能轉(zhuǎn)換電路以及用于控制所述電壓調(diào)節(jié)電路和所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通的電壓控制器，所述電壓調(diào)節(jié)電路與所述電能轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)連接；所述方法包括:通過(guò)所述電壓調(diào)節(jié)電路獲取燃料電池輸出電能的開(kāi)路電壓，并降低所述開(kāi)路電壓得到調(diào)整電壓；在確定所述調(diào)整電壓小于或者等于特定負(fù)載電壓后，控制所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通；在所述電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通后，將所述調(diào)整電壓調(diào)整為所述特定負(fù)載電壓，并輸出所述調(diào)整后的調(diào)整電壓。
[0012]進(jìn)一步地，在將所述調(diào)整電壓調(diào)整為所述特定負(fù)載電壓并輸出所述調(diào)整后的調(diào)整電壓后，所述方法還包括:在確定通過(guò)所述電能轉(zhuǎn)換電路的電流達(dá)到預(yù)設(shè)電流時(shí)，控制所述電壓調(diào)節(jié)電路斷開(kāi)。
[0013]進(jìn)一步地，所述電力轉(zhuǎn)換控制裝置還包括繼電器和用于控制所述繼電器斷開(kāi)的繼電器控制器；其中，所述繼電器一端與所述燃料電池連接，另一端分別與所述電壓調(diào)節(jié)電路和所述電能轉(zhuǎn)換電路連接；在將所述調(diào)整電壓轉(zhuǎn)換為所述特定負(fù)載電壓并輸出所述調(diào)整后的調(diào)整電壓后，所述方法還包括:在確定環(huán)境參數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)安全值時(shí)，通過(guò)所述繼電器控制器斷開(kāi)所述繼電器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，包括:燃料電池、電力轉(zhuǎn)換控制裝置和負(fù)載；其中，所述燃料電池，用于將輸出的輸出電能傳輸至所述電力轉(zhuǎn)換控制裝置；所述電力轉(zhuǎn)換控制裝置包括上述電力轉(zhuǎn)換控制裝置；所述負(fù)載，用于根據(jù)所述電力轉(zhuǎn)換控制裝置輸出的所述調(diào)整電壓工作。
[0015]在本發(fā)明實(shí)施例中，提供一種電力轉(zhuǎn)換控制裝置，包括:電壓調(diào)節(jié)電路、電能轉(zhuǎn)換電路以及用于控制該電壓調(diào)節(jié)電路和該電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通的電壓控制器，該電壓調(diào)節(jié)電路與該電能轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)連接，其中，該電壓調(diào)節(jié)電路，用于獲取燃料電池輸出電能的開(kāi)路電壓，并通過(guò)降低該開(kāi)路電壓得到調(diào)整電壓；該電壓控制器，用于在確定該調(diào)整電壓小于或者等于特定負(fù)載電壓后，控制該電能轉(zhuǎn)換電路導(dǎo)通；該電能轉(zhuǎn)換電路，用于在導(dǎo)通后，將該調(diào)整電壓調(diào)整為特定負(fù)載電壓，并輸出該調(diào)整后的特定負(fù)載電壓。這樣，該電能轉(zhuǎn)換電路只需要在較小輸入電壓范圍內(nèi)對(duì)輸入的電能進(jìn)行調(diào)節(jié)，甚至整個(gè)裝置不需要再做降壓或者升壓設(shè)計(jì)，從而解決了現(xiàn)有的電力轉(zhuǎn)換控制裝置設(shè)計(jì)難度大，設(shè)計(jì)成本高的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制方法的流程示意圖；
[0022]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的電力轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。