0041]风扇电源开关111的一端与防反灌电路14输出端连接，另外一端与风扇3输入电源端连接，风扇电源开关111的控制端与主控制器16的控制端连接。
[0042]其中，进一步包括:数据采集模块12 ;
[0043]所述数据采集模块12包括燃料电池电压采集电路121、燃料电池电流采集电路122、第一温度信号转换电路123、第二温度信号转换电路124和温度传感器125 ;
[0044]所述第一温度信号转换电路123的输入端与燃料电池单元4内部的温度传感器连接，输出端与主控制器16的模拟量输入口连接；
[0045]所述第二温度信号转换电路124的输入端与环境温度传感器125连接，输出端与主控制器16的模拟量输入口连接，用于测量系统运行的环境温度；
[0046]所述燃料电池电压采集电路121输入端与燃料电池单元4内部的电压传感器连接，输出端与主控制器16的模拟量输入口连接，用于采集燃料电池单元4的电压；
[0047]所述燃料电池电流采集电路122输入端与燃料电池单元4内部电流传感器连接，输出端与主控制器16的模拟量输入口连接，用于采集燃料电池单元4的电流。
[0048]其中，进一步包括:燃料电池性能改善单元13 ;
[0049]所述燃料电池性能改善单元13输出端与燃料电池单元4的电能输出口连接，输入端与主控制器16的控制端连接，在所述主控制器16的控制下使所述燃料电池单元4按照设定的电流和时间放电以实现性能改善。
[0050]其中，所述设定的电流为所述燃料电池单元4额定电流的6-20倍；和/或，所述设定的时间为20ms-400mso
[0051]本实用新型实施例提供的一种一体化燃料电池供电系统，能够利用单个主控制器能够对整个供电系统进行协调管理，减少整个燃料电池系统中各模块之间的通信传输，提高计算速度，增加系统的可靠性；还能够提高系统的集成化程度，减小系统的体积，减少生产成本，使得该燃料电池系统便于应用到便携式产品上。
【附图说明】
[0052]图1传统发电能量转换过程图。
[0053]图2为现有技术中的燃料电池系统拓扑图。
[0054]图3为本实用新型实施例提供的一种一体化燃料电池系统的结构框图。
[0055]图4为本实用新型实施例提供一种主控制器逻辑控制方法的流程示意图。
[0056]图5所示为本实用新型一实施例提供的一种一体化燃料电池供电系统的结构框图。
[0057]图6所示为本实用新型一实施例提供的一种充电功率模块中的电力电子电路的结构示意图。
[0058]图7为本实用新型一实施例提供的一种一体化燃料电池系统的结构框图。
[0059]图8为本实用新型实施例提供的一种电池均衡与安全监测电路图。
[0060]图9为本实用新型实施例提供的一种主控制器控制各个模块运行的流程图。
[0061]图10为质子交换膜燃料电池工作原理图。
[0062]图中符号说明如下:
[0063]—体化控制系统1、燃料供给2、风扇3、燃料电池单元4、蓄电池单元5、负载6、主控制器16、充电功率模块15、放电功率模块18、电力电子电路151、电流检测电路152、电压检测电路154、PWM控制电路153、第一 M0S管301、电感302、第一二极管303、第二二极管304和第二 M0S管305、锂电池均衡与安全监测电路156、防反灌电路14、燃料供给控制模块10、尾气阀101、进气阀102、压力传感器103、空气供给控制模块11、风扇电源控制开关111、风扇转速检测电路112、风扇PWM控制电路113、数据采集模块12、燃料电池电压采集电路121、燃料电池电流采集电路122、第一温度信号转换电路123、第二温度信号转换电路124、温度传感器125、燃料电池性能改善单元13、总电流与总电压传感器17。
【具体实施方式】
[0064]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0065]图3是本实用新型一实施例提供的一种一体化燃料电池系统的结构框图。如图3所示，该一体化燃料电池系统包括燃料电池单元4、主控制器16、充电功率模块15、放电功率模块18、蓄电池单元5 ;充电功率模块15 —端与燃料电池单元4连接，另一端与蓄电池单元5连接；放电功率模块18—端与蓄电池单元5连接，另一端与负载6连接；充电功率模块15和放电功率模块18分别与主控制器16连接；主控制器16通过充电功率模块15实现由燃料电池单元4向蓄电池单元5的充电；主控制器16通过放电功率模块18实现由蓄电池单元5向负载6的放电。
[0066]具体而言，燃料电池单元4把燃料转换成电能，并通过充电功率模块15对蓄电池单元5进行恒定电流或恒定电压充电；蓄电池单元5通过放电功率模块18实现对负载6放电；主控制器16与燃料电池单元4连接，用于控制和检测燃料电池单元4的运行；同时，主控制器16还通过控制充电功率模块15实现对蓄电池单元5进行恒定电流和恒定电压充电；主控制器16通过控制放电功率模块18，根据燃料电池单元4和负载6状态信息控制蓄电池单元5对负载6放电。
[0067]在本实用新型一实施例中，主控制器16需要根据燃料电池单元4的额定功率和负载6所需要的输出功率判断蓄电池单元5是否需要对负载6提供电能。当负载6所需的功率很大时，可利用蓄电池单元5响应速度快、高倍率放电的优势实现蓄电池单元5和燃料电池单元4的协同供电。
[0068]由此可见，在本实用新型实施例所提供的燃料电池系统中，可以仅通过一个主控制器16实现对燃料电池单元4和蓄电池单元5的统一逻辑控制，而充电功率模块15和放电功率模块18中并没有包含任何控制器。这样将燃料电池单元4和蓄电池单元5的功率控制都由一个主控制器16完成，不仅提高了系统的集成度，减小了系统的体积和重量，而且有利于进行燃料电池单元4和蓄电池单元5之间的能量分配，减少了现有技术中不同控制器之间数据传输的通信链路，提高了数据传输的可靠性。
[0069]本领域技术人员可以理解，本实用新型实施例中所提到的主控制器16为由电路和芯片构成的硬件装置。本领域技术人员可以根据主控制器16所要实现的逻辑控制选购相应的硬件单元，并进一步将这些硬件单元组合连接成一个硬件装置，通过该硬件装置的电路结构来实现本实用新型的技术方案。
[0070]图4为本实用新型实施例提供一种主控制器逻辑控制方法的流程示意图。如图4所示。
[0071]步骤401:根据整个系统对外输出的总电压与总电流，计算系统的输出功率。由于系统的输出功率由负载所需功率而定，因此此时系统的输出功率代表的就是负载所需功率。
[0072]本领域技术人员可以理解，可以通过在下述实施例中提及到总电压与总电流传感器17采集系统的总电压和总电流，本实用新型对系统总电压和电流的采集方式不做限定。
[0073]步骤402:判断系统的输出功率是否小于燃料电池单元4的额定功率，并判断判断所述总电压是否大于燃料电池单元4的最低输出电压。燃料电池单元4的额定功率为燃料电池单元4所能输出的最大功率。然而，本领域技术人员可以理解，燃料电池单元4的额定功率可根据燃料电池的性能和实际需要预先设定，本实用新型对此不做限定。
[0074]步骤403:若系统的输出功率小于燃料电池单元4的额定功率，且所述总电压大于燃料电池单元4的最低输出电压时，则主控制器16关闭放电功率模块18的电子开关并控制充电功率模块15对蓄电池单元5进行充电。
[0075]当系统的输出功率小于燃料电池单元4的额定功率时，说明负载所需的功率并不是很高，此时燃料电池4单元可独立完成供电，并且可将多余的电能用于给蓄电池单元5充电。此时，还需要判断判断所述总电压是否大于燃料电池单元4的最低输出电压，原因在于燃料电池单元4的最低输出电压为燃料电池单元