[發明專利]一種基于燃料電池的電動汽車高壓配電系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201910817193.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110435447A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 范龍艷;唐青松;唐俊松;曾小強
• 申請（專利權）人: 武漢力行遠方電源科技有限公司
• 主分類號: B60L50/75
• 分類號: B60L50/75;B60L58/40
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 姜展志

本發明涉及一種基于燃料電池的電動汽車高壓配電系統及其控制方法，系統包括主電機控制器、燃料電池子系統、鋰動力電池子系統、多合一控制器和一個預充電阻；多合一控制器用于控制所述預充電阻的預充狀態；鋰動力電池子系統用于根據預充電阻的預充狀態對主電機控制器或燃料電池子系統進行上電預充，還用于在主電機控制器上電預充后，為主電機控制器提供動力；主電機控制器用于在上電預充后控制外部的驅動電機和/或負載工作；燃料電池子系統用于在上電預充后為主電機控制器提供動力。本發明共用一個預充電阻，有效節省了成本，并能夠在給主電機控制器完成預充的同時，能選擇性地給燃料電池子系統也進行相應地預充。

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，尤其涉及一種基于燃料電池的電動汽車高壓配電系統及其控制方法。

背景技術

由于全球性的能源緊缺以及人們對生活環境問題的日益關注，作為如今最重要二次能源的氫能正在以驚人的速度高速發展。21世紀以來，氫能在鐵道交通等領域的研究日益活躍，氫燃料電池現已成為氫能最為活躍的研究領域之一。其中，氫作為燃料的優點是可以以水為原料，其資源豐富；且燃燒時放出的熱量多；燃燒產物是水，無毒、無污染，并可以循環再生使用，其被稱作為綠色能源。進一步，氫可以從電解水和煤的氣化中大量提取，且不需要對汽車發動機進行較大的改制，因此以氫能作為動力具有廣闊的應用前景。氫燃料電池純電動汽車憑其高能量轉化率、零污染排放、燃料經濟性好等諸多優點，現以得到了各國政府、企業以及學術界的廣泛關注與熱烈支持。

作為氫燃料電池電動汽車的一個核心部分——高壓配電系統，即電動汽車的高電壓大電流分配單元，設計一種高度集成化的高壓配電系統是該領域亟待解決的新技術問題。在高壓配電系統正常工作和可靠穩定的前提下，使用集成化燃料電池系統的配電，能有效控制成本，有助于電動汽車的快速發展。

然而目前一般的燃料電池電動汽車由于沒有使用集成化燃料電池系統的配電，造成如下問題點：1、燃料電池系統額外增加預充回路而沒有與電機控制器共用預充電阻，導致了成本的額外增加；2、部分燃料電池電動汽車單獨配置燃料電池配電，使得整車設備增加，車內空間布置難度加大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于燃料電池的電動汽車高壓配電系統及其控制方法，使得燃料電池子系統與主電機控制器MCU的預充電阻共用，有效節省了額外增加預充電阻造成的成本，并能夠在給主電機控制器MCU完成預充的同時，能選擇性地給燃料電池子系統也進行相應地預充，做到了兩個子系統的相互獨立。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種基于燃料電池的電動汽車高壓配電系統，包括主電機控制器、燃料電池子系統、鋰動力電池子系統、多合一控制器和一個預充電阻；

所述多合一控制器，用于控制所述預充電阻的預充狀態；

所述鋰動力電池子系統，用于根據所述預充電阻的預充狀態對所述主電機控制器或所述燃料電池子系統進行上電預充，還用于在所述主電機控制器上電預充后，為所述主電機控制器提供動力；

所述主電機控制器，用于在上電預充后控制外部的驅動電機和/或負載工作；

所述燃料電池子系統，用于在上電預充后為所述主電機控制器提供動力。本發明的有益效果是：通過多合一控制器控制預充電阻的預充狀態，分別對應為主電機控制器的上電預充和燃料電池子系統的上電預充，首先實現整車給主電機控制器的上電預充，此時還沒有開始啟動燃料電池子系統，動力來源于鋰動力電池子系統；當需要啟動燃料電池時，通過多合一控制器控制預充電阻的第二預充狀態，即開始實現整車給燃料電池子系統的上電預充，動力來源于鋰動力電池子系統；