合的能量管理装置，综合考虑了整体系统的协调控制，降低了系统的复杂度和维护难度，提高了混合动力系统供电的稳定性及可靠性。
[0050]上文【具体实施方式】和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。
【主权项】
1.一种千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，所述千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置包括: 燃料电池供电回路，所述燃料电池供电回路的输入端与燃料电池相连，所述燃料电池供电回路的输出端与负载相连；所述燃料电池供电回路将电能从所述输入端传送至所述输出立而; 锂离子电池供电回路，所述锂离子电池供电回路的第一端与锂离子电池单元相连，其第二端与所述燃料电池供电回路的输出端并联相连，从而连接所述负载；所述锂离子电池供电回路在不同状态下将电能从所述第一端传送至所述第二端，或从所述第二端传送至所述弟一栖； 与所述燃料电池供电回路相连的燃料电池功率控制单元，用于检测所述燃料电池单元的状态，并产生表示所述燃料电池单元状态的第一状态信号；以及 与所述锂离子电池供电回路相连的锂离子电池功率控制单元，用于检测所述锂离子电池单元的状态，并产生表示所述锂离子电池单元的状态的第二状态信号； 所述锂离子电池功率控制单元和所述燃料电池功率控制单元相互连接，所述锂离子电池功率控制单元将所述第二状态信号传送给所述燃料电池功率控制单元；所述燃料电池功率控制单元将所述第一状态信号传送给所述锂离子电池功率控制单元；所述燃料电池功率控制单元根据所述第一状态信号和所述第二状态信号控制所述燃料电池供电回路传送至所述输出端的电能；所述锂离子电池功率控制单元根据所述第一状态信号和所述第二状态信号控制所述锂离子电池供电回路中的电能功率和传递方向。2.根据权利要求1所述的千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，所述千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置还包括: 弱电供电单元，用于从所述锂离子电池单元处获得电能，并给所述燃料电池功率控制单元和所述锂离子电池功率控制单元提供弱电。3.根据权利要求1所述的千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，所述燃料电池供电回路包括: DC/DC变换器，用于将所述输入端的电压转换为所述输出端的电压； 连接于所述DC/DC变换器和所述燃料电池单元之间的第一开关； 连接于所述DC/DC变换器和所述燃料电池单元之间的燃料电池电流检测电路，用于产生表示流经所述燃料电池单元的电流的第一电流信号； 连接于所述DC/DC变换器和所述燃料电池单元之间的燃料电池电压检测电路，用于产生表示所述燃料电池单元的电压的第一电压信号； 与所述DC/DC变换器的输出端相连的系统输出电压检测电路，用于产生表示所述输出端电压的第三电压信号， 所述燃料电池功率控制单元根据所述第一电流信号、所述第一电压信号和所述第三电压信号产生所述第一状态信号。4.根据权利要求1所述的燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，所述锂离子电池供电回路包括: 双向DC/DC变换器，当所述锂离子电池单元处于充电状态时，所述双向DC/DC变换器将电能从所述第二端传送至所述第一端，以给所述锂离子电池单元充电；当所述锂离子电池单元处于放电状态时，所述双向DC/DC变换器将电能从所述第一端传送至所述第二端，以使所述锂离子电池单元对外放电； 连接于所述双向DC/DC变换器和所述锂离子电池单元之间的第二开关； 与所述锂离子电池单元相连的锂离子电池电压检测电路，用于检测所述锂离子电池单元的电压，并根据所述锂离子电池单元的电压产生第二电压信号； 与所述锂离子电池单元相连的锂离子电池电流检测电路，用于检测所述锂离子电池单元的电流，并根据所述锂离子电池单元的电流产生第二电流信号， 所述锂电池功率控制单元根据所述第二电流信号和所述第二电压信号产生所述第二状态信号。5.根据权利要求4所述的燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于正常状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于欠压状态，则所述锂离子电池功率控制单元控制所述双向DC/DC变换器，以对所述锂离子电池单元充电；当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于正常状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于正常状态，则所述锂离子电池功率控制单元控制双向DC/DC变换器，以关闭所述锂离子电池单元；当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于欠压状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于正常状态，则所述锂离子电池功率控制单元控制所述双向DC/DC变换器将所述锂离子电池单元的电能传送至所述负载，以为所述负载供电。6.根据权利要求4或5所述的燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于欠压状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于欠压状态时，则所述锂离子电池功率控制单元控制所述第二开关以关闭所述锂离子电池单元，并且所述燃料电池功率控制单元控制所述第一开关以关闭所述燃料电池单元。7.根据权利要求6所述的燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，当所述燃料电池单元处于所述正常状态且当所述燃料电池单元的输出电压小于预设电压阈值时，所述燃料电池功率控制单元减小所述DC/DC变换器的占空比，以增加所述燃料电池单元的输出电压；当所述燃料电池单元的处于所述正常状态且当所述燃料电池单元的输出电流大于预设电流阈值时，所述燃料电池功率控制单元增加所述DC/DC变换器的占空比，以减小所述燃料电池单元的输出电流。8.—种千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理方法，其特征在于，所述千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理方法包括: 检测燃料电池单元的状态，并产生表示所述燃料电池单元状态的第一状态信号，所述燃料电池单元通过DC/DC变换器与负载相连； 检测锂离子电池单元的状态，并产生表示所述锂离子电池单元状态的第二状态信号，所述锂离子电池单元通过双向DC/DC变换器与所述负载相连； 当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于正常状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于欠压状态，则控制所述双向DC/DC变换器，以对所述锂离子电池单元充电； 当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于正常状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于正常状态，则控制所述双向DC/DC变换器，以关闭所述锂离子电池单元；以及 当所述第一状态信号表示所述燃料电池单元处于欠压状态且所述第二状态信号表示所述锂离子电池单元处于正常状态，则控制所述双向DC/DC变换器将所述锂离子电池单元的电能传送至所述负载，以为所述负载供电。9.根据权利要求8所述的千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理方法，其特征在于，所述千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理方法还包括: 检测流经所述DC/DC变换器和所述燃料电池单元之间电路的第一电流信号； 检测所述燃料电池单元的第一电压信号； 检测所述DC/DC变换器的输出端的第三电压信号； 根据所述第一电流信号、所述第一电压信号和所述第三电压信号产生所述第一状态信号。10.根据权利要求8或9所述的燃料电池/锂离子电池混合动力装置，其特征在于，所述千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力能量管理方法还包括: 检测流经所述双向DC/DC变换器和所述锂离子电池单元之间电路的第二电流信号； 检测所述锂离子电池单元的第二电压信号； 根据所述第二电流信号和所述第二电压信号产生所述第二状态信号。
【专利摘要】本发明公开了一种千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置及其能量管理方法。该装置包括燃料电池供电回路、锂离子电池供电回路、燃料电池功率控制单元、锂离子电池功率控制单元。与现有技术相比，本发明的千瓦级燃料电池/锂离子电池混合动力装置及其能量管理方法在保证对负载的可靠供电的同时，对燃料电池和锂离子电池进行能量管理，提高了两种电池的使用寿命和安全系数。
【IPC分类】H01M12/08
【公开号】CN105280990
【申请号】CN201510176904
【发明人】李奇, 刘涛, 陈维荣, 刘志祥, 戴朝华, 张雪霞
【申请人】成都国佳电气工程有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年4月15日