专利名称：一种燃料电池电源的多方式启动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及燃料电池发电系统的启动技术。
背景技术：
燃料电池发电系统分为外部启动与自启动两种形式。其中自启动燃料电池发电系 统如专利ZL200920203卯4. 7和ZL200920016349. 9所公开的，启动蓄电池多采用铅酸蓄电 池或锂电池作为启动蓄电池。而铅酸蓄电池和锂电池作为化学电池，都有储存期间自放电 的问题。自启动燃料电池发电系统如长期不使用，作为启动蓄电池的铅酸蓄电池或锂电池 很可能因自放电导致自身剩余电量过低，不足以启动燃料电池发电系统，不能运行。传统的 解决方法是更换启动蓄电池，其不足是工作量大且繁琐，浪费时间，且增加了系统的使用和 维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃料电池发电系统的多方式启动系统，克服现有技术的 不足。本发明的技术方案是一种燃料电池电源的多方式启动系统，包括控制器、启动蓄 电池、充电器和上电开关K1，充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接，充电 器的输出端与启动蓄电池的输入端连接，启动蓄电池的输出端经过上电开关Kl与燃料电 池电源系统的低压电路连接，其特征在于所述燃料电池电源的多方式启动系统还包括双路 继电器K2、电压变换电源、二极管D1、外部启动高压接口、外部启动低压接口和外部充电接 口，所述双路继电器连接在充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接的线路和 启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接的线路上，双路继电器K2的常 开点连接在电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接线路上，双路继电器K2的 常闭点连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上上电开关 Kl与启动蓄电池之间，双路继电器K2的控制部分与控制器相连；所述电压变换电源并联连 接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上上电开关Kl与双路 继电器K2的常闭点之间的线路上，电压变换电源的输入端与外部启动高压接口相连；所述 二极管Dl串联在启动蓄电池输出线路上，二极管Dl的负极与启动蓄电池的输出端连接，二 极管Dl的正极与双路继电器K2的常闭点的一端连接；所述外部启动低压接口并联连接在 启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上的二极管Dl正极与双路 继电器K2的常闭点之间的线路上；所述外部充电接口并联连接在充电器的输入端。本发明所述的燃料电池电源的多方式启动系统，其特征在于所述启动蓄电池为 DC24V/10AH 30AH铁锂电池。本发明所述的燃料电池电源的多方式启动系统，其特征在于所述电压变换电源为 220VAC 输入，24VDC 输出，功率 300 IOOOff0本发明所述一种燃料电池电源的多方式启动系统的启动方法，包括正常启动和外
3部启动，正常启动为在燃料电池电源系统正常工作的过程中，燃料电池输出电能经燃料电 池系统中的电源转化为AC220V电压给充电器供电，使充电器为启动蓄电池充电，其特征在 于所述外部启动包括外部充电启动、外部低压启动和外部高压启动，所述外部充电启动为 当启动蓄电池的电量不足以启动燃料电池发电系统时，将外部充电接口与相应的外部电源 相连，为启动蓄电池充电至达到启动系统所需电量；所述外部低压启动为当启动蓄电池的 电量不足以启动燃料电池发电系统，又需立刻启动系统时，将外部启动低压接口与另外的 启动蓄电池相连，直接启动燃料电池发电系统；所述外部高压启动为当启动蓄电池的电量 不足以启动燃料电池发电系统，又需立刻启动系统时，将外部启动高压接口与外部相应的 电源相连，电压变换电源将外部电源变换为低压电后，为燃料电池系统提供控制电与系统 启动电能，启动燃料电池发电系统。本系统与传统技术方案相比，具有以下有益效果启动蓄电池可以用燃料电池发 电系统为其充电，也可用外部电源为其充电；当启动蓄电池的电量不足以启动燃料电池系 统时，可用外部启动低压接口和外部启动高压接口与外部另接启动蓄电池或外部相应电源 相连来启动系统，避免了更换启动蓄电池的麻烦，节省了成本、时间，并简化了操作；且在需 立即启动条件下也可快速启动长期放置的燃料电池发电系统，从而提高了燃料电池发电系 统的适用性与操作性。
本发明有附图二幅，其中图1是本发明的燃料电池电源的多方式启动系统的原理框图。图2是本发明的燃料电池电源的多方式启动系统实施例的原理框图。附图中，Dl为二极管，Kl为上电开关，K2-1为双路继电器的常开点，K2_2为双路 继电器的常闭点。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。燃料电池启动蓄电池、AC220V外部充电接口、AC220V外部启动高压接口、DC24V外 部启动低压接口、LY2J双路继电器K2、锂电池充电器、二极管Dl和电压变换电源，按照按图 2所示的线路连接。充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接，充电器的输出端 与启动蓄电池的输入端连接，启动蓄电池的输出端经过上电开关与燃料电池电源系统的低 压电路连接，双路继电器K2连接在充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接 的线路和启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接的线路上，双路继电器 K2的常开点连接在充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接线路上，双路继电 器K2的常闭点连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上的 上电开关Kl与启动蓄电池之间，双路继电器K2的控制部分与燃料电池控制器相连；电压变 换电源并联连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上上电 开关Kl与双路继电器K2的常闭点之间的线路上，电压变换电源的输入端与外部启动高压 接口相连；二极管Dl串联在启动蓄电池输出线路上，二极管Dl的负极与启动蓄电池的输出 端连接，二极管Dl的正极与双路继电器K2的常闭点的一端连接；外部启动低压接口并联连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上的二极管Dl正极与 双路继电器K2的常闭点之间的线路上；外部充电接口并联连接在充电器的输入端。燃料电 池启动蓄电池为DCMV/IOAH铁锂电池。充电器为输入AC220V，最大充电输出电流为5A的 动态工况充电器。电压变换电源为AC220V-DC24V/300W，继电器K2为欧姆龙LP2J双路继电 器，双路继电器K2两路开关状况相反，由燃料电池系统控制器控制开关状态。
燃料电池系统正常工作时，低压电路(DCMV)上电开关Kl闭合，双路继电器K2常 闭点断开，双路继电器K2常开点闭合，充电器为锂电池充电。当燃料电池发电机系统长期 放置，锂电池启动蓄电池不足以启动燃料电池系统时，可断开上电开关K1，双路继电器K2 保持初始状态。在外部充电接口接入AC220V市电，因系统未启动，故无交流电相位不同问 题，可启动充电器为锂电池启动蓄电池充电。如需要立刻启动燃料电池发电系统，可直接在 外部启动低压接口接入其它有足够电量的启动蓄电池，电路中的二极管Dl防止了外接启 动蓄电池对系统内启动蓄电池的逆冲，从而可以快速启动系统。也可直接在外部启动高压 接口接入AC220V市电，经过电压变换电源转化为DCMV，启动燃料电池系统。
权利要求
1.一种燃料电池电源的多方式启动系统，包括控制器、启动蓄电池、充电器、上电开关 K1、双路继电器K2和二极管D1，充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接，充 电器的输出端与启动蓄电池的输入端连接，启动蓄电池的输出端经过上电开关Kl与燃料 电池电源系统的低压电路连接，其特征在于所述燃料电池电源的多方式启动系统还包括双 路继电器K2、电压变换电源、二极管D1、外部启动高压接口、外部启动低压接口和外部充电 接口，所述双路继电器K2连接在充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接的 线路和启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接的线路上，双路继电器K2 的常开点K2-1连接在充电器的输入端与燃料电池电源系统的高压电路连接线路上，双路 继电器K2的常闭点K2-2连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接 线路上的上电开关与启动蓄电池之间，双路继电器K2的控制部分与控制器相连；所述电压 变换电源并联连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上的 上电开关Kl与双路继电器K2的常闭点之间的线路上，电压变换电源的输入端与外部启动 高压接口相连；所述二极管Dl串联在启动蓄电池输出线路上，二极管Dl的负极与启动蓄电 池的输出端连接，二极管Dl的正极与双路继电器K2的常闭点的一端连接；所述外部启动低 压接口并联连接在启动蓄电池的输出端与燃料电池电源系统的低压电路连接线路上的二 极管Dl正极与双路继电器K2的常闭点之间的线路上；所述外部充电接口并联连接在充电 器的输入端。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电源的多方式启动系统，其特征在于所述启动蓄电 池为DC24V/10AH 30AH铁锂电池。
3.根据权利要求1所述的燃料电池电源的多方式启动系统，其特征在于所述电压变换 电源为220VAC输入，24VDC输出，功率300 1000W。
4.权利要求1所述一种燃料电池电源的多方式启动系统的启动方法，包括正常启动和 外部启动，正常启动为在燃料电池电源系统正常工作的过程中，燃料电池输出电能经燃料 电池系统中的电源转化为AC220V电压给充电器供电，使充电器为启动蓄电池充电，其特征 在于所述外部启动包括外部充电启动、外部低压启动和外部高压启动，所述外部充电启动 为当启动蓄电池的电量不足以启动燃料电池发电系统时，将外部充电接口与相应的外部电 源相连，为启动蓄电池充电至达到启动系统所需电量；所述外部低压启动为当启动蓄电池 的电量不足以启动燃料电池发电系统，又需立刻启动系统时，将外部启动低压接口与另外 的启动蓄电池相连，直接启动燃料电池发电系统；所述外部高压启动为当启动蓄电池的电 量不足以启动燃料电池发电系统，又需立刻启动系统时，将外部启动高压接口与外部相应 的电源相连，电压变换电源将外部电源变换为低压电后，为燃料电池系统提供控制电与系 统启动电能，启动燃料电池发电系统。
全文摘要
一种燃料电池电源的多方式启动系统，包括用线路连接的控制器、启动蓄电池、充电器、上电开关K1、双路继电器K2、电压变换电源、二极管D1、外部启动高压接口、外部启动低压接口和外部充电接口。本系统可实现对燃料电池电源中的启动蓄电池多种方式充电，并可在启动蓄电池电量不足以启动燃料电池系统的情况下通过外接另外蓄电池启动系统。本装置具有实现成本低、结构简单、操作方便、安全可靠等优点。
文档编号H02J7/00GK102097638SQ20111000772
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者丁鹏, 侯中军, 孙德尧, 王克勇, 石伟玉, 臧振明, 陈明 申请人:新源动力股份有限公司