[發明專利]一種燃料電池汽車的車載電氣系統

無效

• 申請號: 200810227569.6
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101503062A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 高大威;盧青春;金振華;史愛軍;趙欣
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所
• 代理人: 馬佑平

技術領域

本發明涉及一種燃料電池汽車的車載電氣系統，屬于燃料電池汽車技術領域。

背景技術

由于燃料電池汽車具有高效率、零排放和運行噪聲低等優良性能，被廣泛認為是未來汽車的發展趨勢。國家“十一五”863計劃節能與新能源汽車重大項目中，燃料電池汽車的研發是重要的組成部分。燃料電池汽車車載電氣系統的相關技術是燃料電池汽車研發技術領域內的重要技術之一。

車載電氣系統是燃料電池汽車不可缺少的重要部分，燃料電池汽車的車載電氣設備有燃料電池發動機、主DC/DC變換器、輔助DC/DC變換器、蓄電池組、電機控制器、電機、電動制動系統、電動轉向系統、空調系統、車身電氣系統、控制系統、安全系統等，其車載電氣設備數量比傳統車輛多，并且除了低壓供電系統外，還引入了高壓輸電系統，因此燃料電池汽車的電氣系統更加復雜，對其安全性、可控性、易維護性也有更高的要求。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種燃料電池汽車的車載電氣系統，為車載電氣設備提供高、低壓供電，并且具有較好的控制功能。

該車載電氣系統主要部件包括高壓配電箱、低壓配電箱、高壓線束、低壓線束、控制線束及各種電氣設備，如電動制動系統、電動轉向系統、冷卻系統、儲供氫系統、車身電氣系統、暖風系統、除霜系統、空調系統、安全系統、輔助DC/DC變換器、備用系統、電機控制器、蓄電池組、DC/DC變換器、燃料電池發動機等。

電氣設備的低壓用電部分通過低壓線束連接至低壓配電箱，低壓配電箱內的低壓繼電器根據司機臺、安全系統的控制線束傳送來的控制信號進行相應動作，將各設備低壓部分與24V蓄電池連接或斷開。

電氣設備的高壓部分通過高壓線束連接至高壓配電箱，高壓配電箱與低壓配電箱通過低壓線束連接，使高壓配電箱內的高壓繼電器根據對應低壓繼電器的動作而閉合或斷開，實現電氣設備高壓部分與整車高壓直流母線的連接與斷開。

附圖說明

圖1表示本發明提出的燃料電池汽車車載電氣系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明。

如圖1給出的是本發明提出的燃料電池汽車車載電氣系統的結構示意圖。該系統包括高壓配電箱、低壓配電箱、高壓線束、低壓線束、控制線束及電氣設備。電氣設備包括電動制動系統、電動轉向系統、冷卻系統、儲供氫系統、車身電氣系統、暖風系統、除霜系統、空調系統、安全系統、輔助DC/DC變換器、備用系統、電機控制器、蓄電池組、DC/DC變換器、燃料電池發動機等。

(1)電動制動系統、電動轉向系統、空調系統、車身電氣系統、輔助DC/DC變換器、暖風系統、除霜系統、備用系統、電機控制器、蓄電池組、DC/DC變換器和燃料電池發動機的高壓用電部分均通過高壓線束與高壓配電箱連接，進行高壓電能的輸送；

(2)電動制動系統、電動轉向系統、冷卻系統、儲供氫系統、車身電氣系統、暖風系統、除霜系統、空調系統、安全系統、電機控制器、蓄電池組監測電路、DC/DC變換器、輔助DC/DC變換器、24V蓄電池、備用系統和燃料電池發動機的低壓用電部分均通過低壓線束與低壓配電箱連接，實現低壓供電；

(3)司機臺、安全系統的控制部分與電氣系統配電箱連接，傳輸控制信號，進行電氣系統的控制；

(4)低壓配電箱與高壓配電箱之間通過低壓線束連接，實現對高壓配電箱工作狀態的控制；

(5)電機控制器與電機之間進行電氣連接，由電機控制器向電機輸送電能；

(6)蓄電池組I、蓄電池組II、蓄電池組III、蓄電池組IV串聯后，通過高壓線束與配電箱連接。

系統低壓部分由24V蓄電池供電，蓄電池通過低壓線束連接至低壓配電箱，配電箱內的低壓繼電器依照司機臺、安全系統傳送的控制信號產生相應動作，將各用電設備的低壓部分與24V蓄電池連接，為各設備提供低壓電能。

低壓配電箱與高壓配電箱內對應的繼電器通過低壓線束連接，根據低壓繼電器的狀態使高壓繼電器動作。燃料電池發動機發出的電能經由主DC/DC變換器送上高壓直流母線，高壓配電箱內，各高壓繼電器在相應低壓繼電器控制下進行動作，將電氣設備的高壓部分與高壓直流母線連接，為各設備提供高壓電能。

由于該電氣系統的高、低壓部分分別采用了高壓配電箱及低壓配電箱，同時將高壓線束、低壓線束、控制線束嚴格區分開，每個用電設備通過專用線束與配電箱連接，排除了各用電設備相互之間的用電干擾，提高了設備使用安全性。同時系統實現低壓供電與高壓供電分開控制，通過司機臺、安全系統與低壓配電箱之間的控制線束可以控制、監測電氣設備的狀態，提高了系統安全性，又提高了系統的可控性。該系統的安全性、可控性均相當突出。