[發明專利]氫燃料電池助力單車控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010911459.2
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111993910B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張寶;武英;原建光;閻有花;周少雄
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃安泰創明先進能源材料研究院有限公司
• 主分類號: B60L50/70
• 分類號: B60L50/70;B60L58/30
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本發明提供了一種氫燃料電池助力單車控制系統及其控制方法，其中，氫燃料電池助力單車控制系統包括：儲存有固態金屬氫化物的供氫裝置、燃料電池裝置、驅動裝置、蓄電池以及總控制器，供氫裝置通過輸氣管道向燃料電池裝置供給氫氣，燃料電池裝置通過供電線路分別向供氫裝置、驅動裝置以及總控制器供給電能，總控制器分別與燃料電池裝置、驅動裝置雙向信號電連接，總控制器根據從燃料電池裝置獲取的電信號以及外部輸入信號，控制燃料電池裝置的運行；總控制器根據從驅動裝置獲取的電信號以及外部輸入信號，控制驅動裝置的運行。通過與儲存有固態金屬氫化物的供氫裝置設置相匹配的總控制器，以適用于固態儲氫為氫源的氫燃料電池助力單車。

技術領域

本發明屬于氫能源利用技術領域，特別涉及一種氫燃料電池助力單車控制系統及其控制方法。

背景技術

氫燃料電池是具有工作溫度低、能量轉換效率高、清潔無污染等優點，在航天、航空、航海、電動機車、叉車、助力單車等各個方面有著巨大的潛力，因此，被認為最有競爭力的動力源之一。

固態儲氫具有儲氫壓力低、體積儲氫密度高等優點，可廣泛應用于各種固定、移動和便攜電源應用，如電動助力單車、電動摩托車、叉車、觀光車、無人機和船舶等。

固態儲氫為氫源的儲氫裝置中，金屬氫化物(MH)為燃料電池中氣態儲氫的載體，金屬氫化物(MH)包含AB₅型、AB₂型、AB型、BCC型等，他們不僅具有極高的體積儲氫密度，并且在適合的溫度下，具有較低的平衡氫壓，此外，金屬氫化物放氫反應的吸熱本質使得基于金屬氫化物的儲氫系統具有高安全性，因此固態儲氫為氫源的氫燃料電池相對于現有的氫燃料電池具有較多的不同點，具體地，現有的儲氫裝置為高壓的，需要檢測儲氫氣瓶里的壓力和氣體進入燃料電池堆的壓力，成本較高，現有技術方案都是針對高壓氣瓶用的燃料電池系統和控制方法，對于固態儲氫為氫源的儲氫裝置隨著放氫時間增加而降低，且放氫過程吸熱的特性并不適用。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種氫燃料電池助力單車控制系統。

本發明的另一個目的在于提供一種氫燃料電池助力單車控制系統控制方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種氫燃料電池助力單車控制系統，包括：儲存有固態金屬氫化物的供氫裝置、燃料電池裝置、驅動裝置、蓄電池以及總控制器，其中，蓄電池以及總控制器，其中，蓄電池向供氫裝置、燃料電池裝置、總控制器提供啟動電壓，總控制器獲取開機信號后，將開機信號輸送至燃料電池裝置，燃料電池裝置控制供氫裝置開啟通過輸氣管道向燃料電池裝置供給氫氣，燃料電池裝置通過供電線路分別向供氫裝置、驅動裝置以及總控制器供給電能，總控制器分別與燃料電池裝置、驅動裝置雙向信號電連接，總控制器根據從燃料電池裝置獲取的電信號以及外部輸入信號，控制燃料電池裝置的運行；總控制器根據從驅動裝置獲取的電信號以及外部輸入信號，控制驅動裝置的運行。

根據本發明提出的氫燃料電池助力單車控制系統，儲存有固態金屬氫化物的供氫裝置可以通過輸氣管道向燃料電池裝置供給氫氣，燃料電池裝置通過供電線路分別向供氫裝置、驅動裝置以及總控制器供給電能，使得供氫裝置、驅動裝置、總控制器可以正常運行，具體地，總控制器與燃料電池裝置、驅動裝置雙向信號電連接，使總控制器可以根據從燃料電池裝置獲取的電信號以及外部輸入信號控制燃料電池裝置的運行，一方面，根據燃料電池裝置的電信號調節燃料電池裝置的運行，以確保燃料電池裝置能夠在合理的功率范圍內運行，使燃料電池裝置穩定的輸出電能；另一方面，根據外部輸入信號，合理地向外輸出所需的電能，減少電能的浪費；總控制器根據從驅動裝置獲取的電信號以及外部輸入信號，控制驅動裝置的運行，從而使得驅動裝置可以正常運轉，以為氫燃料電池助力單車的運行提供動力。