專利名稱：一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及燃料電池技術領域，特別涉及燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的啟動技術。
背景技術：
燃料電池發(fā)電系統(tǒng)分為外部啟動與自啟動兩種形式。其中自啟動燃料電池發(fā)電系 統(tǒng)如專利ZL200920203卯4. 7和ZL200920016349. 9所公開的，啟動蓄電池多采用鉛酸蓄電 池或鋰電池作為啟動蓄電池。而鉛酸蓄電池和鋰電池作為化學電池，都有儲存期間自放電 的問題。自啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)如長期不使用，作為啟動蓄電池的鉛酸蓄電池或鋰電池 很可能因自放電導致自身剩余電量過低，不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，不能運行。傳統(tǒng)的 解決方法是更換啟動蓄電池，其不足是工作量大且繁瑣，浪費時間，且增加了系統(tǒng)的使用和 維護成本。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的多方式啟動系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術的 不足。本發(fā)明的技術方案是一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，包括控制器、啟動蓄 電池、充電器和上電開關K1，充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接，充電 器的輸出端與啟動蓄電池的輸入端連接，啟動蓄電池的輸出端經過上電開關Kl與燃料電 池電源系統(tǒng)的低壓電路連接，其特征在于所述燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)還包括雙路 繼電器K2、電壓變換電源、二極管D1、外部啟動高壓接口、外部啟動低壓接口和外部充電接 口，所述雙路繼電器連接在充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接的線路和 啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接的線路上，雙路繼電器K2的常 開點連接在電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接線路上，雙路繼電器K2的 常閉點連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上上電開關 Kl與啟動蓄電池之間，雙路繼電器K2的控制部分與控制器相連；所述電壓變換電源并聯(lián)連 接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上上電開關Kl與雙路 繼電器K2的常閉點之間的線路上，電壓變換電源的輸入端與外部啟動高壓接口相連；所述 二極管Dl串聯(lián)在啟動蓄電池輸出線路上，二極管Dl的負極與啟動蓄電池的輸出端連接，二 極管Dl的正極與雙路繼電器K2的常閉點的一端連接；所述外部啟動低壓接口并聯(lián)連接在 啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上的二極管Dl正極與雙路 繼電器K2的常閉點之間的線路上；所述外部充電接口并聯(lián)連接在充電器的輸入端。本發(fā)明所述的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，其特征在于所述啟動蓄電池為 DC24V/10AH 30AH鐵鋰電池。本發(fā)明所述的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，其特征在于所述電壓變換電源為 220VAC 輸入，24VDC 輸出，功率 300 IOOOff0本發(fā)明所述一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)的啟動方法，包括正常啟動和外
3部啟動，正常啟動為在燃料電池電源系統(tǒng)正常工作的過程中，燃料電池輸出電能經燃料電 池系統(tǒng)中的電源轉化為AC220V電壓給充電器供電，使充電器為啟動蓄電池充電，其特征在 于所述外部啟動包括外部充電啟動、外部低壓啟動和外部高壓啟動，所述外部充電啟動為 當啟動蓄電池的電量不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)時，將外部充電接口與相應的外部電源 相連，為啟動蓄電池充電至達到啟動系統(tǒng)所需電量；所述外部低壓啟動為當啟動蓄電池的 電量不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，又需立刻啟動系統(tǒng)時，將外部啟動低壓接口與另外的 啟動蓄電池相連，直接啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)；所述外部高壓啟動為當啟動蓄電池的電量 不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，又需立刻啟動系統(tǒng)時，將外部啟動高壓接口與外部相應的 電源相連，電壓變換電源將外部電源變換為低壓電后，為燃料電池系統(tǒng)提供控制電與系統(tǒng) 啟動電能，啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。本系統(tǒng)與傳統(tǒng)技術方案相比，具有以下有益效果啟動蓄電池可以用燃料電池發(fā) 電系統(tǒng)為其充電，也可用外部電源為其充電；當啟動蓄電池的電量不足以啟動燃料電池系 統(tǒng)時，可用外部啟動低壓接口和外部啟動高壓接口與外部另接啟動蓄電池或外部相應電源 相連來啟動系統(tǒng)，避免了更換啟動蓄電池的麻煩，節(jié)省了成本、時間，并簡化了操作；且在需 立即啟動條件下也可快速啟動長期放置的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，從而提高了燃料電池發(fā)電系 統(tǒng)的適用性與操作性。
本發(fā)明有附圖二幅，其中圖1是本發(fā)明的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)的原理框圖。圖2是本發(fā)明的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)實施例的原理框圖。附圖中，Dl為二極管，Kl為上電開關，K2-1為雙路繼電器的常開點，K2_2為雙路 繼電器的常閉點。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。燃料電池啟動蓄電池、AC220V外部充電接口、AC220V外部啟動高壓接口、DC24V外 部啟動低壓接口、LY2J雙路繼電器K2、鋰電池充電器、二極管Dl和電壓變換電源，按照按圖 2所示的線路連接。充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接，充電器的輸出端 與啟動蓄電池的輸入端連接，啟動蓄電池的輸出端經過上電開關與燃料電池電源系統(tǒng)的低 壓電路連接，雙路繼電器K2連接在充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接 的線路和啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接的線路上，雙路繼電器 K2的常開點連接在充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接線路上，雙路繼電 器K2的常閉點連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上的 上電開關Kl與啟動蓄電池之間，雙路繼電器K2的控制部分與燃料電池控制器相連；電壓變 換電源并聯(lián)連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上上電 開關Kl與雙路繼電器K2的常閉點之間的線路上，電壓變換電源的輸入端與外部啟動高壓 接口相連；二極管Dl串聯(lián)在啟動蓄電池輸出線路上，二極管Dl的負極與啟動蓄電池的輸出 端連接，二極管Dl的正極與雙路繼電器K2的常閉點的一端連接；外部啟動低壓接口并聯(lián)連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上的二極管Dl正極與 雙路繼電器K2的常閉點之間的線路上；外部充電接口并聯(lián)連接在充電器的輸入端。燃料電 池啟動蓄電池為DCMV/IOAH鐵鋰電池。充電器為輸入AC220V，最大充電輸出電流為5A的 動態(tài)工況充電器。電壓變換電源為AC220V-DC24V/300W，繼電器K2為歐姆龍LP2J雙路繼電 器，雙路繼電器K2兩路開關狀況相反，由燃料電池系統(tǒng)控制器控制開關狀態(tài)。
燃料電池系統(tǒng)正常工作時，低壓電路(DCMV)上電開關Kl閉合，雙路繼電器K2常 閉點斷開，雙路繼電器K2常開點閉合，充電器為鋰電池充電。當燃料電池發(fā)電機系統(tǒng)長期 放置，鋰電池啟動蓄電池不足以啟動燃料電池系統(tǒng)時，可斷開上電開關K1，雙路繼電器K2 保持初始狀態(tài)。在外部充電接口接入AC220V市電，因系統(tǒng)未啟動，故無交流電相位不同問 題，可啟動充電器為鋰電池啟動蓄電池充電。如需要立刻啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，可直接在 外部啟動低壓接口接入其它有足夠電量的啟動蓄電池，電路中的二極管Dl防止了外接啟 動蓄電池對系統(tǒng)內啟動蓄電池的逆沖，從而可以快速啟動系統(tǒng)。也可直接在外部啟動高壓 接口接入AC220V市電，經過電壓變換電源轉化為DCMV，啟動燃料電池系統(tǒng)。
權利要求
1.一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，包括控制器、啟動蓄電池、充電器、上電開關 K1、雙路繼電器K2和二極管D1，充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接，充 電器的輸出端與啟動蓄電池的輸入端連接，啟動蓄電池的輸出端經過上電開關Kl與燃料 電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接，其特征在于所述燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)還包括雙 路繼電器K2、電壓變換電源、二極管D1、外部啟動高壓接口、外部啟動低壓接口和外部充電 接口，所述雙路繼電器K2連接在充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接的 線路和啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接的線路上，雙路繼電器K2 的常開點K2-1連接在充電器的輸入端與燃料電池電源系統(tǒng)的高壓電路連接線路上，雙路 繼電器K2的常閉點K2-2連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接 線路上的上電開關與啟動蓄電池之間，雙路繼電器K2的控制部分與控制器相連；所述電壓 變換電源并聯(lián)連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上的 上電開關Kl與雙路繼電器K2的常閉點之間的線路上，電壓變換電源的輸入端與外部啟動 高壓接口相連；所述二極管Dl串聯(lián)在啟動蓄電池輸出線路上，二極管Dl的負極與啟動蓄電 池的輸出端連接，二極管Dl的正極與雙路繼電器K2的常閉點的一端連接；所述外部啟動低 壓接口并聯(lián)連接在啟動蓄電池的輸出端與燃料電池電源系統(tǒng)的低壓電路連接線路上的二 極管Dl正極與雙路繼電器K2的常閉點之間的線路上；所述外部充電接口并聯(lián)連接在充電 器的輸入端。
2.根據權利要求1所述的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，其特征在于所述啟動蓄電 池為DC24V/10AH 30AH鐵鋰電池。
3.根據權利要求1所述的燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，其特征在于所述電壓變換 電源為220VAC輸入，24VDC輸出，功率300 1000W。
4.權利要求1所述一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)的啟動方法，包括正常啟動和 外部啟動，正常啟動為在燃料電池電源系統(tǒng)正常工作的過程中，燃料電池輸出電能經燃料 電池系統(tǒng)中的電源轉化為AC220V電壓給充電器供電，使充電器為啟動蓄電池充電，其特征 在于所述外部啟動包括外部充電啟動、外部低壓啟動和外部高壓啟動，所述外部充電啟動 為當啟動蓄電池的電量不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)時，將外部充電接口與相應的外部電 源相連，為啟動蓄電池充電至達到啟動系統(tǒng)所需電量；所述外部低壓啟動為當啟動蓄電池 的電量不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，又需立刻啟動系統(tǒng)時，將外部啟動低壓接口與另外 的啟動蓄電池相連，直接啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)；所述外部高壓啟動為當啟動蓄電池的電 量不足以啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，又需立刻啟動系統(tǒng)時，將外部啟動高壓接口與外部相應 的電源相連，電壓變換電源將外部電源變換為低壓電后，為燃料電池系統(tǒng)提供控制電與系 統(tǒng)啟動電能，啟動燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。
全文摘要
一種燃料電池電源的多方式啟動系統(tǒng)，包括用線路連接的控制器、啟動蓄電池、充電器、上電開關K1、雙路繼電器K2、電壓變換電源、二極管D1、外部啟動高壓接口、外部啟動低壓接口和外部充電接口。本系統(tǒng)可實現(xiàn)對燃料電池電源中的啟動蓄電池多種方式充電，并可在啟動蓄電池電量不足以啟動燃料電池系統(tǒng)的情況下通過外接另外蓄電池啟動系統(tǒng)。本裝置具有實現(xiàn)成本低、結構簡單、操作方便、安全可靠等優(yōu)點。
文檔編號H02J7/00GK102097638SQ20111000772
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者丁鵬, 侯中軍, 孫德堯, 王克勇, 石偉玉, 臧振明, 陳明 申請人:新源動力股份有限公司