正常工作所需的最低电压，只有当总电压(此时等同于燃料电池单元4的输出电压)是否大于燃料电池单元4的最低输出电压时，燃料电池单元4才能保持正常工作。
[0076]步骤404:若系统的输出功率大于燃料电池单元4的额定功率，或总电压低于燃料电池4的最低输出电压时，则主控制器16控制充电功率模块15停止对蓄电池单元5充电并打开放电功率模块18的电子开关，使得蓄电池单元5对负载6供电。
[0077]当系统的输出功率大于燃料电池单元4的额定功率，或总电压低于燃料电池4的最低输出电压时，说明此时的燃料电池单元4已处于过载状态，此时主控制器16需要停止向蓄电池单元5的充电，使得蓄电池单元5也开始向载6供电，以分担燃料电池单元4额定功率意外的负载功率需求。
[0078]由此可见，通过将充电功率模块15和放电功率模块18的逻辑控制由所述主控制器16统一完成，还实现了燃料电池单元4和蓄电池单元5之间的自动能量分配，既满足了高功率负载的过载要求，又实现了燃料电池单元4和蓄电池单元5的协同供电。同时，燃料电池单元4还能够给负载直接供电，相比于现有技术中经DC/DC转换后的功率模式，本实用新型所提供供电模式的效率显著提高。
[0079]下面通过几个实施例来详细阐述该一体化燃料电池供电系统中各模块的内部结构。
[0080]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，如图5所示，该一体化燃料电池供电系统中还包括:防反灌电路14。该防反灌电路14的输入端与燃料电池单元4连接，输出端与负载6连接，用于阻断蓄电池单元5对燃料电池单元4放电。防反灌电路14可为一个二极管，或由并联的至少两个二极管组成，或直接为一个M0S管。由于二极管或者M0S管内部的二极管具有单向导电的特性，能够阻断蓄电池单元5对燃料电池单元4放电，从而保证燃料电池避免损坏。
[0081]在本实用新型一实施例中，该一体化燃料电池供电系统中的充电功率模块15包括电力电子电路151、电流检测电路152、电压检测电路152和PWM控制电路153，如图5所不ο
[0082]电力电子电路151的输入端作为充电功率模块15的输入端与防反灌电路14的输出端连接；电力电子电路151的输出端作为充电功率模块15的输出端与蓄电池单元5连接，同时，所述电力电子电路151还包括电子开关PWM端、电流传感器和电压传感器。
[0083]电流检测电路152 —端与电力电子电路151的电流传感器连接，另一端与主控制器16的模拟量输入口连接，用于检测蓄电池单元5充电电流；电压检测电路154 —端与电力电子电路151中的电压传感器连接，另一端与主控制器16的模拟量输入口连接，用于检测蓄电池单元5充电电压。PWM控制电路153 —端与主控制器16的PWM输出口连接，另一端与电力电子电路151的功率电子开关PWM端连接，用于接收主控制器16的PWM信号，控制电力电子电路151对蓄电池单元5充电。
[0084]具体的充电过程为:电流检测电路152通过电流传感器实时检测蓄电池单元5的充电电流，并将检测到的充电电流信号反馈至主控制器16。电压检测电路154通过电压传感器实时检测蓄电池单元5的充电电压，并将检测到的充电电压信号反馈至主控制器16。主控制器16根据接收到的蓄电池单元5的充电电压和充电电流信号向PWM控制电路153发送PWM信号，PWM控制电路153根据接收到的PWM信号通过功率电子开关PWM端控制电力电子电路151对蓄电池单元5进行充电。
[0085]主控制器16采用PWM调制算法可以实现对蓄电池单元5进行涓流充电。主控制器16可以根据蓄电池单元5当前的荷电状态，选择合适的充电策略对蓄电池单元5进行充电，例如，主控制器16可以对蓄电池单元5进行升压恒流、升压恒压、降压恒流或者降压恒流充电等。
[0086]下面通过一个实施例详细阐述充电功率模块15中电力电子电路151的内部结构。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。如图6所示，该电路包括第一 M0S管301、电感302、第一二极管303、第二二极管304和第二 M0S管305 ;第一 M0S管301的栅极连接主控制器16，漏极连接燃料电池单元4，源极分别与第一二极管303的负极和电感302的一端连接；第二 M0S管305的栅极连接主控制器16、源极连接蓄电池单元5负极，漏极分别与电感302的另一端和第二二极管304的正极连接；第一二极管303正极与蓄电池单元5正极连接，第二二极管304负极与蓄电池单元5负极连接。
[0087]当检测到燃料电池单元4的电压小于一参考电压时，第一 M0S管301关断，主控制器16向第二 M0S管305发送第一脉冲调制信号PWM1，驱动电力电子电路151对蓄电池单元5进行升压充电。当检测到燃料电池单元4的电压大于参考电压时，第二 M0S管305关断，主控制器16向第一 M0S管301发送第二脉冲调制信号PWM2，驱动电力电子电路151对蓄电池单元5进行降压充电。其中，对燃料电池单元4的电压检测可由后续实施例中数据采集模块2中的燃料电池电压采集电路121完成。
[0088]本领域技术人员可以理解，用于判断升降压充电的参考电压可以根据实际需要进行设定，本实用新型对参考电压的具体取值不做限定。
[0089]在本实用新型一实施例中，蓄电池单元5为包括至少一节锂电池的锂电池单元。然而，本实用新型对蓄电池单元5的具体种类和型号并不做限定。
[0090]在本实用新型另一实施例中，为了实现充电功率模块15中的电流均衡与安全监测，该一体化燃料电池供电系统还可进一步包括:电池均衡与安全监测电路156，如图7所示。该电池均衡与安全监测电路156连接在蓄电池单元5和主控制器16之间，并在主控制器16的控制下检测蓄电池单元5的荷电状态，完成对蓄电池单元5的电流均衡与安全监测。在本实用新型一实施例中，该电池均衡与安全监测电路156也可集成在充电功率模块15中。
[0091]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。如图8所示，该电池均衡与安全监测电路包括安全监测专用芯片、电池均衡专用芯片、热敏电阻、至少一个M0S管和至少一个限流电阻。
[0092]热敏电阻分压电路与安全监测专用芯片连接，用于检测每一节锂电池的欠压信号、过压信号和过温信号；安全监测专用芯片与每一节锂电池的正负极相连，并将欠压信号、过压信号和过温信号返回至主控制器16。
[0093]每一个M0S管与一个限流电阻串联，并分别与一节锂电池并联；电池均衡专用芯片分别与每一节锂电池的正负极和每一个M0S管的栅极相连，用于检测蓄电池单元5的均衡状态，并通过SPI总线与主控制器16连接，将锂电池单元的均衡状态返回至主控制器16。
[0094]电池均衡专用芯片控制蓄电池单元5的均衡过程为:当对蓄电池单元5进行充电时，通过限流电阻分流以降低实际对蓄电池单元5充电的电流；在蓄电池单元5放电过程中，通过电路中的限流电阻，可以增加充电电流，由此实现对蓄电池单元5的电流均衡调
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[0095]在本实用新型一实施例中，也可以设置与电池均衡专用芯片连接的热敏电阻分压电路，该热敏电阻可以检测蓄电池单元5的温度，防止蓄电池单元5在均衡控制或者充放电控制过程中因过温而损坏。
[0096]在本实用新型一实施例中安全监测专用芯片采用AD8280，每片AD8280可以实现6节锂电池的监测。
[0097]在本实用新型一实施例中，电池均衡专用芯片采用AD7280，主控制器16通过SPI总线与AD7280通讯，实现对蓄电池单元5均衡的控制。
[0098]通过设置电池均衡与安全监测电路156，主控制器16可以实现对蓄电池单元5的过冲、过放、过温保护和蓄电池单元的均衡控制，进而保证一体化燃料电池系统的安全可靠运行。尤其是，在短时间内需要高倍率过载的情形中，实现对蓄电池单元的均衡控制尤为重要。
[0099]在本实用新型一实施例中，放电功率模块18为由电子开关组成的方向功率电路；电子开关的控制端与主控制器16连接，电子开关的功率回路与充电功率模块15的输入端和输出端连接。当主控制器16控制反向功率模块的控制端使