1.一种燃料电池控制系统,包括控制单元、用于输出被控燃料电池工作参 数的至少一个参数控制执行机构和量测单元,其特征在于:所述量测单元 用于与负载相连并监测负载的输入电特性,还包括存储单元和调节单元, 所述存储单元内存储有燃料电池的各个输出电特性区间、各个输出电特性 区间的优选电特性点及与该优选电特性点对应的第一工作参数值,所述控 制单元分别与量测单元、存储单元、参数控制执行机构和调节单元连接, 所述控制单元响应量测单元的输出,将负载的输入电特性与存储单元中的 电池输出电特性区间对比,确定出负载的输入电特性所属的电池输出电特 性区间,读取与该电池输出电特性区间对应的优选电特性点和第一工作参 数值,将负载的输入电特性和优选电特性点进行比较,根据比较结果控制 调节单元,以使燃料电池工作在优选电特性点上,并按照第一工作参数值 输出控制信号至参数控制执行机构。
2.如权利要求1所述的燃料电池控制系统,其特征在于:所述电池输出电 特性为电池的输出功率,所述与该电池输出电特性区间对应的优选电特性 点为优选功率点,所述负载的输入电特性为负载所需功率,所述调节单元 为功率调节单元。
3.如权利要求2所述的燃料电池控制系统,其特征在于:所述功率调节单 元包括蓄电池和电源管理模块,所述蓄电池的输出端用于与燃料电池的输 出端并联,所述电源管理模块响应控制单元输出的控制信号,用于在负载 所需功率大于优选功率点时控制蓄电池向负载放电、在负载所需功率小于 优选功率点时控制蓄电池充电。
4.如权利要求3所述的燃料电池控制系统,其特征在于:所述电源管理模 块包括充电限流电路和放电限流电路;所述充电限流电路包括第一功率晶 体管、第一运算放大器、第二运算放大器和第一采样电阻,所述第一运算 放大器连接成差分放大器方式,所述第二运算放大器连接成比较器方式, 所述第二运算放大器响应控制单元输出的第一控制信号和第一运算放大 器输出的信号,其输出端耦合到第一功率晶体管的控制极,所述第一功率 晶体管的两个主电流导通极用于分别连接燃料电池的正极和第一采样电 阻的一端,所述第一采样电阻的另一端耦合到蓄电池的正极,所述第一运 算放大器的两个输入端分别连接第一采样电阻的两端;所述放电限流电路 包括第二功率晶体管、第三运算放大器、第四运算放大器和第二采样电阻, 所述第三运算放大器连接成差分放大器方式,所述第四运算放大器连接成 比较器方式,所述第四运算放大器响应控制单元输出的第二控制信号和第 三运算放大器输出的信号,其输出端耦合到第二功率晶体管的控制极,所 述第二功率晶体管的两个主电流导通极用于分别连接燃料电池的正极和 第二采样电阻的一端,所述第二采样电阻的另一端用于耦合到负载,所述 第三运算放大器的两个输入端分别连接第二采样电阻的两端。
5.如权利要求2所述的燃料电池控制系统,其特征在于:所述功率调节单 元包括附加负载和附加负载管理模块,所述附加负载用于串联在燃料电池 和负载组成的回路中,所述附加负载管理模块响应控制单元输出的控制信 号,用于在负载所需功率大于优选功率点时控制附加负载减小功率消耗、 在负载所需功率小于优选功率点时控制附加负载增加功率消耗。
6.如权利要求5所述的燃料电池控制系统,其特征在于:所述附加负载管 理模块包括第三功率晶体管、第五运算放大器和第六运算放大器,所述第 五运算放大器连接成差分放大器方式,所述第六运算放大器连接成比较器 方式,所述第六运算放大器响应控制单元输出的第三控制信号和第五运算 放大器输出的信号,其输出端耦合到第三功率晶体管的控制极,所述第三 功率晶体管的两个主电流导通极用于分别连接燃料电池的正极和附加负 载的一端,所述附加负载的另一端用于耦合到负载,所述第五运算放大器 的两个输入端分别连接附加负载的两端。
7.如权利要求1至6中任一项所述的燃料电池控制系统,其特征在于:还 包括用于监测各工作参数的相应的传感器,所述控制单元响应传感器输出 的第二工作参数值,根据第二工作参数值和第一工作参数值的比较结果输 出相应的控制信号至相应的参数控制执行机构。
8.一种燃料电池控制系统的控制方法,其特征在于包括以下步骤:
A1、检测负载的输入电特性;
B1、将负载的输入电特性与预先存储在存储单元中的该燃料电池的输 出电特性区间对比,确定出负载输入电特性所属的电特性区间;
C1、读取预先存储在存储单元中的、与该电池输出电特性区间对应的 优选电特性点和与该优选电特性点对应的第一工作参数值;
D1、将负载的输入电特性和优选电特性点进行比较,并根据比较结果 控制调节单元,以使燃料电池工作在优选电特性点上;并按照第一工作参 数值输出控制信号以控制参数控制执行机构工作。
9.如权利要求8所述的燃料电池控制系统的控制方法,其特征在于:将电 池的输出功率作为电池输出电特性,将与该功率区间对应的优选功率点作 为优选电特性点,将负载所需功率作为负载的输入电特性。
10.如权利要求8或9所述的燃料电池控制系统的控制方法,其特征在 于:在步骤D1之后还包括以下步骤:
E1、监测当前各工作参数作为第二工作参数值;
F1、将第二工作参数值和第一工作参数值进行比较,根据比较结果输 出相应的控制信号至参数控制执行机构,以调节参数控制执行机构的输出。