[發明專利]一種氫燃料電池車輛及其燃料電池吹掃系統

有效

• 申請號: 201710899196.6
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN109616688B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 張永瑞;李振山;王永秋;張永強;孫盼龍
• 申請（專利權）人: 宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;H02H3/087
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明提供一種氫燃料電池車輛及其燃料電池吹掃系統，氫燃料電池吹掃系統包括氫燃料電池、動力電池、蓄電池、DC/DC變換器和低壓直流母線，氫燃料電池設有用電附件；所述DC/DC變換器的高壓側連接動力電池，低壓側連接低壓直流母線；蓄電池和用電附件與低壓直流母線連接；在用電附件連接低壓直流母線的線路上設置有開關；燃料電池關機過程中開關閉合，動力電池通過DC/DC變換器與蓄電池同時為用電附件供電；當檢測到DC/DC變換器工作異常時，控制開關斷開，停止為用電附件供電。采用DC/DC變換器和蓄電池同時為用電附件供電，當DC/DC變換器工作不穩定時蓄電池可為用電附件供電，從而提高燃料電池關機吹掃的穩定性。

技術領域

本發明屬于燃料電池車輛控制技術領域，具體涉及一種氫燃料電池車輛及其燃料電池吹掃系統。

背景技術

燃料電池是一種將燃料的化學能直接轉化為電能的裝置，只需通入燃料和氧化劑就可以連續輸出電能，具有能量轉換效率高、清潔環保、無需充電等優點。燃料電池汽車因為其續駛里程長、加氫時間短的特點，已成為新能源汽車發展的重要方向，尤其是氫燃料的質子交換膜燃料電池，由于其工作溫度低，在常溫下能迅速啟動，已成為目前車輛最理想的動力源和備用電源。

對于氫燃料電池車輛，因其反應電堆工作的特殊特性，在工作過程中會產生水，在停止運行后其內部會有部分水分殘留，如果這些殘留的水分長期存儲或者低溫存儲，將對燃料電池的反應電動造成影響，所以在動力電池關機時需要及時將這些殘留的水分吹掃干凈，使燃料電池電極處的濕度不會過高。

根據目前國內燃料電池系統集成技術，對燃料電池進行吹掃過程需要燃料電池系統內部的散熱風扇、冷卻水泵、空壓機等用電附件同時工作，這些用電附件的工作過程需要車輛的低壓供電。

目前，在燃料電池的關機過程中，為燃料電池吹掃的燃料電池的低壓用電附件采用車輛的24V蓄電池供電，或者降低燃料電池的功率，將燃料電池產生的電能通過DC/DC變換器變換成低壓電之后，為吹掃過程中涉及到的用電附件供電。但是用蓄電池會產生造成蓄電池的過放，不能滿足車輛上其他用低壓用電設備的供電需求；而采用燃料電池供電時的方式，由于燃料電池在產生電壓不穩定，DC/DC變換模塊不能為吹掃系統提供穩定的電壓，會造成吹掃系統供電穩定性較差的問題。

發明內容

本發明提供一種氫燃料電池車輛及其燃料電池吹掃系統，用于提高燃料電池關機過程中吹掃的穩定性。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：

一種氫燃料電池吹掃系統，包括氫燃料電池、動力電池和蓄電池，氫燃料電池設有用電附件；還包括DC/DC變換器和低壓直流母線；所述DC/DC變換器的高壓側連接動力電池，低壓側連接低壓直流母線；所述蓄電池和用電附件與低壓直流母線連接；在用電附件連接低壓直流母線的線路上設置有開關；

燃料電池關機過程中開關閉合，動力電池通過DC/DC變換器與蓄電池同時為用電附件供電；

當檢測到DC/DC變換器工作異常時，控制開關斷開，停止為用電附件供電，吹掃過程終止。

本發明所提供的技術方案，在燃料電池關機的過程中，控制DC/DC變換器和蓄電池同時為燃料電池的用電附件供電，為燃料電池吹掃。由于采用DC/DC變換器和蓄電池同時為用電附件供電，當DC/DC變換器工作不穩定時，蓄電池可為用電附件提供電壓，從而提高燃料電池關機過程中吹掃的穩定性。并且在吹掃過程中蓄電池起到的是輔助作用，所以蓄電池不會因為大量放電而出現虧電。

進一步的，還包括控制器，控制器控制連接所述開關。

進一步的，所述控制器連接有碰撞檢測傳感器、充電槍檢測傳感器和艙門檢測傳感器；碰撞檢測傳感器用于檢測車輛是否發生碰撞，充電槍檢測傳感器用于檢測車輛是否有充電槍連接，艙門檢測傳感器用于檢測車輛的高壓艙門和加氫艙門是否被打開；