[發明專利]一種燃料電池配電箱、燃料電池供電系統及車輛

有效

• 申請號: 201910168041.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN111668887B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 陳勇剛;李飛強;李進;張松濤;張龍海;王海濤
• 申請（專利權）人: 宇通客車股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

本發明提供了一種燃料電池配電箱、燃料電池供電系統及車輛，其中，燃料電池的系統附件工作所需的電能首先由動力電池通過第一供電線路和第二供電線路提供，同時動力電池通過升壓DC/DC變換器為燃料電池供電，當燃料電池啟動運行后，斷開第一控制開關，并閉合第二控制開關，燃料電池通過第三供電線路為系統附件供電，此供電過程不會再經過升壓DC/DC變換器，減小了供電過程中電能的損失，提高了供電效率，使系統附件工作在高效率區間，相對于現有技術中燃料電池通過升壓DC/DC變換器升壓，再經過降壓DC/DC變換器降壓，本發明不再投入降壓DC/DC變換器，有效降低了系統復雜度，節約了成本，也降低了DC/DC變換器開發難度。

技術領域

本發明屬于燃料電池供電技術領域，特別涉及一種燃料電池配電箱、燃料電池供電系統及車輛。

背景技術

燃料電池是一種用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車，其能量轉化效率高、無噪音、少污染。現有技術中燃料電池系統的供電方案如圖1所示。在燃料電池啟動前燃料電池對應的附件(比如：空壓機、氫氣循環泵和冷卻水泵等)由動力電池供電。燃料電池啟動后，燃料電池連接升壓DC/DC變換器，這些附件通過相應的降壓DC/DC變換器連接升壓DC/DC變換器，燃料電池啟動后，附件消耗的電量由燃料電池產生，經升壓DC/DC變換器升壓并經降壓DC/DC變換器降壓后使用。通常情況下，燃料電池啟動前到啟動完成這一個時間段十分短暫，即由動力電池為附件進行供電的時間非常短，正常運行狀態下是由燃料電池為附件進行供電，但是，燃料電池為附件進行供電時，燃料電池的電能先經升壓DC/DC變換器升壓，再經降壓DC/DC變換器降壓后才輸出到附件，這中間經過了兩個電能轉換過程，相應地就存在一定的電能損耗，進而損失一部分系統效率，同時增大了系統復雜度和投入成本。而且，通常情況下，動力電池的電壓等級與附件的電壓等級相差不是很大，并且，動力電池為附件供電的時間非常短，因此，在短時間內動力電池可以為附件進行供電，而不會對附件造成損害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃料電池供電系統，用于解決現有技術中的燃料電池為燃料電池的附件供電時，經過兩個電能轉換過程會存在一定的電能損耗的問題；同時，還提供一種燃料電池配電箱，該燃料電池配電箱通過供電接口與燃料電池連接，用于解決現有技術中的燃料電池為燃料電池的附件供電時，經過兩個電能轉換過程會存在一定的電能損耗的問題；同時，還提供一種車輛，用于解決車輛適用性差的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種燃料電池供電系統，包括燃料電池、升壓DC/DC變換器、動力電池以及系統附件，燃料電池的電能輸出端連接所述升壓DC/DC變換器的低壓端，所述升壓DC/DC變換器的高壓端通過第一供電線路連接動力電池，所述燃料電池供電系統還包括第一控制開關、第二控制開關、第二供電線路和第三供電線路，所述升壓DC/DC變換器的高壓端通過第二供電線路連接系統附件，第一控制開關串設在所述第二供電線路上，所述燃料電池的電能輸出端連接所述第三供電線路的一端，所述第三供電線路的另一端接入到所述系統附件與所述第一控制開關之間的第二供電線路上，所述第二控制開關串設在所述第三供電線路上。

本發明的有益效果：燃料電池的系統附件工作所需的電能首先由動力電池提供，同時動力電池通過升壓DC/DC變換器為燃料電池供電，當燃料電池啟動運行后，斷開第一控制開關，并閉合第二控制開關，燃料電池通過第三供電線路直接為系統附件供電，此供電過程不會再經過升壓DC/DC變換器和降壓DC/DC變換器，避免兩個電能轉換過程，減小了供電過程中電能的損失，提高了供電效率，使系統附件工作在高效率區間。而且，相對于現有技術中燃料電池通過升壓DC/DC變換器升壓，再經過降壓DC/DC變換器降壓，本發明系統附件側不再投入降壓DC/DC變換器，有效降低了系統復雜度，節約了成本，也降低了DC/DC變換器開發難度。

進一步地，為了保護線路、防止電流倒流，所述第三供電線路上還串設有用于向系統附件單向導通的單向導通器件。