[發明專利]一種燃料電池供電系統及燃料電池系統

在審

• 申請號: 201710631930.0
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN110015204A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 周鑫;李飛強;張龍海;李維國;曹卓濤;王傳秋
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;B60L50/70;B60L3/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明涉及一種燃料電池供電系統及燃料電池系統，該低壓供電系統包括燃料電池電堆、24VDC/DC變換器以及燃料電池控制器，24VDC/DC變換器的高壓輸入端連接燃料電池電堆，24VDC/DC變換器的低壓輸出端連接一個燃料電池低壓母線，所述燃料電池低壓母線供電連接燃料電池控制器以及一個燃料電池用蓄電池。本發明在24VDC/DC變換器的低壓輸出端增加一個24V蓄電瓶，可以盡可能的消除電壓波動對燃料電池控制器及燃料電池系統電附件的供電影響，且在24VDC/DC突然失效，依然可以由燃料電池用蓄電池供電保證燃料電池系統的安全。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池供電系統及燃料電池系統，屬于燃料電池汽車動力系統技術領域。

背景技術

燃料電池汽車因其相對純電動汽車具有續航里程長、加氫時間短以及相對插電式零污染的特性被認為是新能源汽車的終極發展方向，而燃料電池客車作為燃料電池的重要應用領域，受到國家政策的大力扶持，并成為推動燃料電池發展的重要力量。

目前，市場上應用的燃料電池客車通過整車的蓄電瓶或者由整車高壓經過24VDC/DC給燃料電池系統低壓供電。通過整車給燃料電池進行低壓供電對燃料電池系統來說結構簡單，但存在以下兩個缺點：1.目前整車蓄電瓶的放電能力不能滿足日益增長的燃料電池功率，而不同的燃料電池系統低壓需求功率不同導致整車做能量分配無法做到規模化；2.整車通過24VDC/DC給燃料電池供電，而24VDC/DC輸入端高壓取自燃料電池的升壓DC/DC經過兩級DC/DC，功率損耗較大，能量利率效率低。

公開號為CN1663838A的中國專利文件公開了一種燃料電池汽車混合動力系統，在該動力系統中，燃料電池電堆輸出的電能通過24VDC/DC變換器進行變換后給燃料電池控制器供電，解決了燃料電池需求的低壓功率過大導致影響整車能量分配的問題。但是由于24VDC/DC的輸出電壓存在波動，會大大減少燃料電池控制器等對電壓敏感的電子元器件的壽命，并且在24VDC/DC失效時會導致燃料電池系統突然斷電，會對燃料系統造成不可逆轉的傷害。

發明內容

本發明的目的是提供一種燃料電池供電系統及燃料電池系統，用于解決燃料電池電堆不能為燃料電池系統提供穩定可靠的低壓電源這一技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種燃料電池供電系統，包括燃料電池電堆、24VDC/DC變換器以及燃料電池控制器，所述24VDC/DC變換器的高壓輸入端連接所述燃料電池電堆，所述24VDC/DC變換器的低壓輸出端連接一個燃料電池低壓母線，所述燃料電池低壓母線供電連接所述燃料電池控制器以及一個燃料電池用蓄電池。

進一步的，所述燃料電池用蓄電池的輸出端設置有保護繼電器，所述燃料電池控制器控制連接所述保護繼電器。

進一步的，還包括升壓DC/DC，所述升壓DC/DC的低壓輸入端連接所述燃料電池電堆，所述升壓DC/DC的高壓輸出端用于供電連接整車高壓用電設備。

進一步的，所述燃料電池電堆和24VDC/DC變換器之間還設置有第一負載繼電器，所述燃料電池電堆和升壓DC/DC變換器之間還設置有第二負載繼電器，所述燃料電池控制器控制連接所述第一負載繼電器和第二負載繼電器。

進一步的，所述燃料電池控制器與24VDC/DC變換器和燃料電池電堆之間均設置有CAN總線。

本發明還提供了一種燃料電池系統，包括整車端設備、燃料電池供電系統以及燃料電池附件系統，所述燃料電池供電系統包括燃料電池電堆、24VDC/DC變換器以及燃料電池控制器，所述24VDC/DC變換器的高壓輸入端連接所述燃料電池電堆，所述24VDC/DC變換器的低壓輸出端連接一個燃料電池低壓母線，所述燃料電池低壓母線供電連接所述燃料電池控制器、燃料電池附件系統以及一個燃料電池用蓄電池。

進一步的，所述燃料電池用蓄電池的輸出端設置有保護繼電器，所述燃料電池控制器控制連接所述保護繼電器。