[發明專利]一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置

有效

• 申請號: 202011243761.1
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112297956B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 李開寒;郝義國
• 申請（專利權）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: B60L58/40
• 分類號: B60L58/40;B60L58/12
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 馬帥

本發明提供一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置，包括燃料電池、動力電池、降壓DC/DC和整車控制器VCU；燃料電池包括燃料電池系統FCS和升壓DC/DC；動力電池包括動力電池控制器BMS和雙向DC/DC；燃料電池系統FCS與升壓DC/DC電性連接；動力電池控制器BMS與雙向DC/DC電性連接；升壓DC/DC、雙向DC/DC與降壓DC/DC互相電性連接，且共同連接電壓配電單元PDU；整車控制器VCU通過設定各器件不同工況下的電壓電流及雙向DC/DC的工作模式，完成動力電池充電過程的SOC校準和電芯均衡本發明提供的有益效果是：提高動力系統電池的可靠性、降低了設計成本。

技術領域

本發明涉及燃料電池領域，尤其涉及一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置。

背景技術

燃料電池車所搭載的燃料電池系統需要外部輔助能源，例如鋰電池等化學電池，提供啟動能源。如何采用低成本方式提高整個系統的可靠性是需要解決的關鍵問題之一。

影響動力電池可靠性的因素很多，其中電芯的一致性是關鍵點之一。在動力電池電芯在生產過程中，各個動力電池單體會存在細微的差別，也就是一致性問題，不一致性主要表現在鋰動力電池單體容量、內阻、自放電率、充放電效率等方面。

動力電池單體的不一致，傳導至動力電池組，必然的帶來了動力電池組容量的損失，進而造成壽命的下降，從而將降低動力電池系統可靠性，打破整車動力系統穩定性。所以，動力電池往往需要進行經常性的均衡，保持電芯的一致性。

傳統均衡方式主要分為兩類：

被動均衡。該均衡方式通常是需要通過外部充電，需配備充電裝置，主控板相對簡單。

主動均衡。該均衡方式不需要外部充電，在觸發均衡時，只需要電池內部通過開關矩陣互相均衡。但主控板硬件相對復雜，成本高。

發明內容

由于上述方法均在某種程度上存在成本高、設計復雜的問題，因此本發明實際所要解決的技術問題是：設計一種電芯均衡控制裝置架構，并基于該架構作出相應控制，提高動力系統電池的可靠性、降低成本。

本發明提出的一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置，具體包括：燃料電池、動力電池、降壓DC/DC和整車控制器VCU，整車控制器與燃料電池、動力電池和降壓DC/DC均電性連接；

所述燃料電池包括燃料電池系統FCS和升壓DC/DC；所述動力電池包括動力電池控制器BMS和雙向DC/DC；

所述燃料電池系統FCS與所述升壓DC/DC電性連接；所述動力電池控制器BMS與所述雙向DC/DC電性連接；

所述升壓DC/DC、所述雙向DC/DC與所述降壓DC/DC互相電性連接，且共同連接至電壓配電單元PDU；

燃料電池系統FCS輸出電流為i4，雙向DC/DC整車母線側電流為i3，雙向DC/DC動力電池側電流為i1，降壓DC/DC工作電流為i2，整車母線電壓為U1，動力電池兩端電壓為U2，

所述整車控制器VCU通過設定i4、i1、U1及雙向DC/DC的工作模式，完成動力電池充電過程的SOC校準和電芯均衡，

本發明提供的有益效果是：提高動力系統電池的可靠性、降低了設計成本。

附圖說明

圖1是本發明一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置結構圖；

圖2是本發明實施例控制流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地描述。

請參考圖1，一種燃料電池氫能汽車SOC校準和電芯均衡控制裝置，包括以下步驟：