[發明專利]車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統

無效

• 申請號: 201110094165.6
• 申請日: 2011-04-14
• 公開（公告）號: CN102180087A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 謝長君;全書海;張琴;陳啟宏;鄧堅;黃亮;石英;張立炎
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60K6/48
• 分類號: B60K6/48;B60K6/32;B60K6/28;B60W20/00;B60W10/08;B60W10/28;B60W10/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，包括燃料電池發電裝置、獲取燃料電池發電裝置的電壓、電流、壓力、溫度信息的燃料電池控制器、鋰電池組、獲取鋰電池組的SOC值、電壓、電流信息的鋰電池管理系統、第一開關導電裝置、第二開關導電裝置以及系統能量管理控制器；燃料電池發電裝置的一個輸出端連接第一開關導電裝置的一端，鋰電池組的一個輸出端連接第二開關導電裝置的一端，第一開關導電裝置的另一端、第二開關導電裝置的另一端適用于連接電機控制器的一個輸入端，燃料電池發電裝置的另一輸出端、鋰電池組的另一輸出端適用于連接電機控制器的另一輸入端，其中電機控制器的兩個輸出端連接電機；系統能量管理控制器分別連接第一開關導電裝置的控制端、第二開關導電裝置的控制端、燃料電池控制器、鋰電池管理系統和電機控制器，用于根據燃料電池控制器和鋰電池管理系統獲取的信息控制第一開關導電裝置導通或斷開以及控制第二開關導電裝置正向導通或反向導通或斷開。

2.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，還包括大功率二極管，第一開關導電裝置的另一端通過所述大功率二極管與電機控制器的一個輸入端連接，其中，大功率二極管的陽極與第一開關導電裝置的另一端連接，陰極連接電機控制器的一個輸入端。

3.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，還包括超級電容，所述超級電容的一端連接第一開關導電裝置的另一端，另一端連接燃料電池發電裝置的另一輸出端。

4.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，還包括第一驅動單元和第二驅動單元，系統能量管理控制器通過所述第一驅動單元連接第一開關導電裝置的控制端，通過所述第二驅動單元連接第二開關導電裝置的控制端。

5.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，第一開關導電裝置由一個大功率絕緣柵雙極晶體管構成或一個高壓繼電器構成。

6.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，第二開關導電裝置S2由一個大功率絕緣柵雙極晶體管與一個大功率二極管相并聯組成，或由一個高壓繼電器和一個大功率二極管相并聯組成，或由一個高壓繼電器和一個大功率絕緣柵雙極晶體管相并聯組成。

7.如權利要求1所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，所述系統能量管理控制器包括：

點火信號接收處理單元，用于當接收到來自駕駛員的點火信號時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置斷開的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號；

啟動信息接收處理單元，用于當通過燃料電池控制器獲取到燃料電池發電裝置的啟動信息時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置正向導通的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號；

剎車信號接收處理單元，用于當接收到來自駕駛員的剎車信號時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置斷開的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置正向導通的控制信號；

油門信號接收處理單元，用于當接收到來自駕駛員的油門信號時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置正向導通的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號。

8.如權利要求7所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，所述系統能量管理控制器還包括：

工作狀態信息接收處理單元，用于通過燃料電池控制器獲取的燃料電池發電裝置的工作狀態信息，當判斷出工作為故障信息時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置斷開的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號。

9.如權利要求7所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，所述系統能量管理控制器還包括：

鋰電池組SOC值接收處理單元，用于通過鋰電池管理系統獲取到鋰電池組的SOC值，判斷鋰電池組的SOC值是否小于預設的限制下限，小于時向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置正向導通的控制信號；不小于時，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號。

10.如權利要求7所述的車載燃料電池與鋰電池直接并聯混合動力系統，其特征在于，所述系統能量管理控制器還包括：

電壓接收處理單元，用于通過燃料電池控制器獲取到燃料電池發電裝置的電壓信息并通過鋰電池管理系統獲取到鋰電池組的電壓信息，當燃料電池發電裝置的電壓高于鋰電池組的電壓時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置導通的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置正向導通的控制信號；當燃料電池發電裝置的電壓低于鋰電池組的電壓時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置斷開的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置反向導通的控制信號，當通過燃料電池控制器獲取到燃料電池發電裝置的電壓信息高于工作點的電壓時，向第一開關導電裝置輸出控制第一開關導電裝置導通的控制信號，向第二開關導電裝置輸出控制第二開關導電裝置正向導通的控制信號。