CN215514073U - 燃料电池船舶启动控制电路及燃料电池船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了燃料电池船舶启动控制电路及燃料电池船舶，其中燃料电池船舶启动控制电路包括：燃料电池启动模块，所述燃料电池启动模块能够与外部燃料电池模组连接；并接模块，所述并接模块的输出端与所述燃料电池启动模块连接；船舶启动模块，与所述并接模块的第一输入端连接；燃料电池开关，与所述并接模块的第二输入端连接。在船舶启动模块产生船舶启动信号驱使船舶启动时，船舶启动信号通过并接模块亦会传输至燃料电池启动模块，使得燃料电池启动模块驱使燃料电池模组驱动，以此，实现船舶与燃料电池模组的联合启动，结构简单，便于实施。

Description

燃料电池船舶启动控制电路及燃料电池船舶

技术领域

本实用新型涉及燃料电池船舶领域，特别涉及燃料电池船舶启动控制电路及燃料电池船舶。

背景技术

随着船舶排放标准的逐渐提升，传统的船舶排放污染较大，而燃料电池船舶具有无污染的优点，是未来重点发展方向。现有技术中，船舶更新加装燃料电池模组后，船舶的开机控制与燃料电池模组的开机控制是相互独立的，不便于控制操作。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出燃料电池船舶启动控制电路，其能够使船舶与燃料电池模组联合启动。

本实用新型还提出燃料电池船舶启动控制电路及燃料电池船舶，其能够使船舶与燃料电池模组联合启动。

根据本实用新型第一方面实施例的燃料电池船舶启动控制电路，包括：燃料电池启动模块，所述燃料电池启动模块能够与外部燃料电池模组连接；并接模块，所述并接模块的输出端与所述燃料电池启动模块连接；船舶启动模块，与所述并接模块的第一输入端连接；燃料电池开关，与所述并接模块的第二输入端连接。

根据本实用新型实施例的燃料电池船舶启动控制电路，至少具有如下有益效果：燃料电池开关通过并接模块能够产生燃料电池启动信号，燃料电池启动光模块接收燃料电池启动信号后驱使燃料电池模组启动，让使用者能够通过燃料电池开关单独启动燃料电池模组。同时，在船舶启动模块产生船舶启动信号驱使船舶启动时，船舶启动信号通过并接模块亦会传输至燃料电池启动模块，使得燃料电池启动模块驱使燃料电池模组驱动，以此，实现船舶与燃料电池模组的联合启动，结构简单，便于实施。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃料电池启动模块包括继电器以及供电单元，所述并接模块的输出端与所述继电器的线圈连接，所述供电单元通过所述继电器的触点能够与外部燃料电池模组连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述并接模块包括第一二极管组件、第二二极管组件以及辅助电源，所述船舶启动模块与所述第一二极管组件的输入端连接，所述辅助电源与所述第二二极管组件的输入端连接，所述第二二极管组件的输出端通过所述燃料电池开关与所述第一二极管组件的输出端以及所述继电器的线圈连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一二极管组件包括二极管D4和二极管D7，所述第二二极管组件包括二极管D2以及二极管D3，所述二极管D2的阳极分别与所述二极管D3的阳极以及所述辅助电源连接，所述二极管D2的阴极分别与所述二极管D3的阴极以及所述燃料电池开关的一端连接；

所述二极管D4的阳极分别与所述二极管D7的阳极以及所述船舶启动模块连接，所述二极管D4的的阴极分别与所述二极管D7的阴极、所述燃料电池开关的另一端以及所述继电器的线圈连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述并接模块还包括第一稳压滤波单元以及第二稳压滤波单元，所述第一稳压滤波单元与所述第一二极管组件的输入端连接，所述第二稳压滤波单元与所述第二二极管组件的输入端连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括检测单元以及延时关停单元，所述检测单元与所述并接模块的输出端连接，所述延时关停单元分别与所述检测单元以及所述继电器的线圈连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述检测单元包括分压电路，所述延时关停单元包括模数转换器以及与所述模数转换器连接的控制器，所述模数转换器通过所述分压电路与所述并接模块的输出端连接，所述控制器与所述继电器的线圈连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第三稳压滤波单元，所述延时关停单元通过所述第三稳压滤波单元与所述检测单元连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括二极管D5以及二极管D6，所述并接模块的输出端以及所述分压电路与所述二极管D5的阳极连接，所述控制器与所述二极管D6的阳极连接，所述二极管D5的阴极以及所述二极管D6的阴极均与所述继电器的线圈连接。

根据本实用新型第二方面实施例的燃料电池船舶，包括：上述的燃料电池船舶启动控制电路，还包括船舶驱动组件以及燃料电池模组，所述船舶启动模块与所述船舶驱动组件连接，所述燃料电池启动模块与所述燃料电池模组连接，所述燃料电池模组与所述船舶驱动组件连接。

根据本实用新型实施例的燃料电池船舶，至少具有如下有益效果：船舶启动模块产生启动信号传输至船舶驱动组件，令船舶驱动组件开始启动，同时船舶启动模块产生的启动信号亦经过并接模块传输至燃料电池启动模块，使得燃料电池启动模块驱使燃料电池模组启动，燃料电池模组启动后对船舶驱动组件输出电能，令船舶驱动组件正常工作。以此，实现船舶与燃料电池模组联合启动的效果，有利于令控制操作更加便捷。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型其中一种实施例的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，根据本实用新型实施例的燃料电池船舶启动控制电路，包括：燃料电池启动模块100，燃料电池启动模块100能够与外部燃料电池模组800连接；并接模块200，并接模块200的输出端与燃料电池启动模块100连接；船舶启动模块300，与并接模块200的第一输入端连接；燃料电池开关400，与并接模块200的第二输入端连接。

燃料电池开关400通过并接模块200能够产生燃料电池启动信号，燃料电池启动光模块接收燃料电池启动信号后驱使燃料电池模组800启动，让使用者能够通过燃料电池开关400单独启动燃料电池模组800。同时，在船舶启动模块300产生船舶启动信号驱使船舶启动时，船舶启动信号通过并接模块200亦会传输至燃料电池启动模块100，使得燃料电池启动模块100驱使燃料电池模组800驱动，以此，实现船舶与燃料电池模组800的联合启动，结构简单，便于实施。

船舶启动模块300可以是包括电源管理器等器件或装置的实施方式。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，燃料电池启动模块100包括继电器110以及供电单元120，并接模块200的输出端与继电器110的线圈连接，供电单元120通过继电器110的触点能够与外部燃料电池模组800连接。

燃料电池开关400或船舶启动模块300产生的启动信号经并接模块200传输至继电器110，使得继电器110的线圈获电吸合触点，进而令供电单元120与燃料电池模组800之间导通，供电单元120为燃料电池模组800提供启动电能，驱使燃料电池模组800启动。以此，实现控制燃料电池模组800的启动，结构简单，便于实施。

供电单元120可以是包括蓄电池以及电压转换电路的实施方式，蓄电池释放的电压通过电压转换电路形成合适驱使燃料电池模组800启动的电压；供电单元120亦可以是包括蓄电池以及开关电源电路的实施方式。燃料电池模组800可以通过充电电路与蓄电池连接，以使得燃料电池模组800启动完成开始输出电能后，燃料电池模组800能够通过充电电路对蓄电池进行充电。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，并接模块200包括第一二极管组件210、第二二极管组件220以及辅助电源，船舶启动模块300与第一二极管组件210的输入端连接，辅助电源与第二二极管组件220的输入端连接，第二二极管组件220的输出端通过燃料电池开关400与第一二极管组件210的输出端以及继电器110的线圈连接。

船舶启动模块300产生启动信号驱使船舶启动时，启动信号亦经并接模块200传输至继电器110，驱使继电器110的触点闭合，进而使得燃料电池模组800启动，令船舶与燃料电池模组800联合启动。当需要燃料电池模组800单独启动时，将燃料电池开关400闭合，辅助电源通过第二二极管组件220放电形成启动信号输出至继电器110，令继电器110的触点闭合，进而使燃料电池模组800启动。第一二极管组件210与第二二极管组件220，通过单向导通的特性能够避免电流回流，有利于提高可靠性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一二极管组件210包括二极管D4和二极管D7，第二二极管组件220包括二极管D2以及二极管D3，二极管D2的阳极分别与二极管D3的阳极以及辅助电源连接，二极管D2的阴极分别与二极管D3的阴极以及燃料电池开关400的一端连接；

二极管D4的阳极分别与二极管D7的阳极以及船舶启动模块300连接，二极管D4的的阴极分别与二极管D7的阴极、燃料电池开关400的另一端以及继电器110的线圈连接。

由于驱使继电器110工作需要较大的电流，因此采用二极管D2和二极管D3同向并联，二极管D4和二极管D7同向并联，通过并联分流能够增大电流承载能力，有利于提高可靠性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，并接模块200还包括第一稳压滤波单元230以及第二稳压滤波单元240，第一稳压滤波单元230与第一二极管组件210的输入端连接，第二稳压滤波单元240与第二二极管组件220的输入端连接。

由于启动信号的电压一般会突变，或者由于干扰等原因导致信号出现毛刺，因此通过设置有第一稳压滤波单元230、第二稳压滤波单元240，能够对输入至第一二极管组件210、第二二极管组件220的信号进行滤波处理，令电压更加稳定，有利于提高可靠性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括检测单元500以及延时关停单元600，检测单元500与并接模块200的输出端连接，延时关停单元600分别与检测单元500以及继电器110的线圈连接。

根据燃料电池模组800的特性，在关停时需要对燃料电池模组800进行降载、降温等操作后才能下电，否则会损伤燃料电池。因此，通过设置有检测单元500和延时关停单元600，延时关停单元600通过检测单元500检测到并接模块200输出关停信号时，延时关停单元600维持对继电器110供电，并持续预设时间，以能够对燃料电池模组800进行降载、降温等操作，在预设之间之后停止对继电器110供电，继电器110的触点断开，令燃料电池关停，以此实现延迟关停燃料电池模组800的目的，有利于提高可靠性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，检测单元500包括分压电路，延时关停单元600包括模数转换器以及与模数转换器连接的控制器，模数转换器通过分压电路与并接模块200的输出端连接，控制器与继电器110的线圈连接。

通过分压电路检测并接模块200输出的电压大小，并将检测电压传输至模数转换器，模数转换器将检测电压大小转换为数字信号检测电压值并传输至控制器，控制器根据检测电压值大小判断是否出现关停信号，当出现关停信号时，控制器控制继电器110继续吸合触点并持续预设时间，以此实现延迟关停的效果，结构简单、便于实施。

控制器可以是为单片机、嵌入式芯片或FPGA等器件的实施方式。当控制器为单片机等器件时，模数转换器可以集成在单片机中。检测单元500还可以是包括电压互感器、电流互感器等能够检测电压或电流的器件或电路的实施方式。延时关停单元600还可以是包括比较电路以及定时器的实施方式，比较器比较检测电压和基准电压，并根据比较结果产生触发信号传输至定时器，定时器在预设时间后控制继电器断开，以实现延时关停的效果。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括第三稳压滤波单元700，延时关停单元600通过第三稳压滤波单元700与检测单元500连接。

第三稳压滤波单元700能够使检测单元500输出的检测信号更加稳定，防止由于干扰、波动等原因导致延时关停单元600误触发，有利于提高可靠性。

参考图1，第一稳压滤波单元230、第二稳压滤波单元240以及第三稳压滤波单元700可以是包括电容和稳压管的实施方式，电容与稳压管并联，电容能够起到滤波作用，稳压管能够起到电压钳位的作用，避免电压过大，提高可靠性。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括二极管D5以及二极管D6，并接模块200的输出端以及分压电路与二极管D5的阳极连接，控制器与二极管D6的阳极连接，二极管D5的阴极以及二极管D6的阴极均与继电器110的线圈连接。

分压电路通过二极管D5与继电器110连接，控制器通过二极管D6与继电器110连接，以此，在控制器控制继电器110维持闭合时，二极管D5能够防止分压电路检测控制器输出信号的电压，二极管D6能够防止并接模块200输出的信号传输至控制器，以此令信号传输方向更加明确，并且有利于提高电路可靠性。

参照图，根据本实用新型的第二方面实施例的燃料电池船舶，包括上述的燃料电池船舶启动控制电路，还包括船舶驱动组件以及燃料电池模组800，船舶启动模块300与船舶驱动组件连接，燃料电池启动模块100与燃料电池模组800连接，燃料电池模组800与船舶驱动组件连接。

船舶启动模块300产生启动信号传输至船舶驱动组件，令船舶驱动组件开始启动，同时船舶启动模块300产生的启动信号亦经过并接模块200传输至燃料电池启动模块100，使得燃料电池启动模块100驱使燃料电池模组800启动，燃料电池模组800启动后对船舶驱动组件输出电能，令船舶驱动组件正常工作。以此，实现船舶与燃料电池模组800联合启动的效果，有利于令控制操作更加便捷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于，包括：

燃料电池启动模块(100)，所述燃料电池启动模块(100)能够与外部燃料电池模组(800)连接；

并接模块(200)，所述并接模块(200)的输出端与所述燃料电池启动模块(100)连接；

船舶启动模块(300)，与所述并接模块(200)的第一输入端连接；

燃料电池开关(400)，与所述并接模块(200)的第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：所述燃料电池启动模块(100)包括继电器(110)以及供电单元(120)，所述并接模块(200)的输出端与所述继电器(110)的线圈连接，所述供电单元(120)通过所述继电器(110)的触点能够与外部燃料电池模组(800)连接。

3.根据权利要求2所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：所述并接模块(200)包括第一二极管组件(210)、第二二极管组件(220)以及辅助电源，所述船舶启动模块(300)与所述第一二极管组件(210)的输入端连接，所述辅助电源与所述第二二极管组件(220)的输入端连接，所述第二二极管组件(220)的输出端通过所述燃料电池开关(400)与所述第一二极管组件(210)的输出端以及所述继电器(110)的线圈连接。

4.根据权利要求3所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：所述第一二极管组件(210)包括二极管D4和二极管D7，所述第二二极管组件(220)包括二极管D2以及二极管D3，所述二极管D2的阳极分别与所述二极管D3的阳极以及所述辅助电源连接，所述二极管D2的阴极分别与所述二极管D3的阴极以及所述燃料电池开关(400)的一端连接；

所述二极管D4的阳极分别与所述二极管D7的阳极以及所述船舶启动模块(300)连接，所述二极管D4的阴极分别与所述二极管D7的阴极、所述燃料电池开关(400)的另一端以及所述继电器(110)的线圈连接。

5.根据权利要求3所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：所述并接模块(200)还包括第一稳压滤波单元(230)以及第二稳压滤波单元(240)，所述第一稳压滤波单元(230)与所述第一二极管组件(210)的输入端连接，所述第二稳压滤波单元(240)与所述第二二极管组件(220)的输入端连接。

6.根据权利要求2所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：还包括检测单元(500)以及延时关停单元(600)，所述检测单元(500)与所述并接模块(200)的输出端连接，所述延时关停单元(600)分别与所述检测单元(500)以及所述继电器(110)的线圈连接。

7.根据权利要求6所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：所述检测单元(500)包括分压电路，所述延时关停单元(600)包括模数转换器以及与所述模数转换器连接的控制器，所述模数转换器通过所述分压电路与所述并接模块(200)的输出端连接，所述控制器与所述继电器(110)的线圈连接。

8.根据权利要求6所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：还包括第三稳压滤波单元(700)，所述延时关停单元(600)通过所述第三稳压滤波单元(700)与所述检测单元(500)连接。

9.根据权利要求7所述的燃料电池船舶启动控制电路，其特征在于：还包括二极管D5以及二极管D6，所述并接模块(200)的输出端以及所述分压电路与所述二极管D5的阳极连接，所述控制器与所述二极管D6的阳极连接，所述二极管D5的阴极以及所述二极管D6的阴极均与所述继电器(110)的线圈连接。

10.燃料电池船舶，其特征在于：包括如权利要求1至9任一权利要求所述的燃料电池船舶启动控制电路，还包括船舶驱动组件以及燃料电池模组(800)，所述船舶启动模块(300)与所述船舶驱动组件连接，所述燃料电池启动模块(100)与所述燃料电池模组(800)连接，所述燃料电池模组(800)与所述船舶驱动组件连接。

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