[發明專利]一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統

在審

• 申請號: 202011490746.7
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112477634A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 高全勇;郝義國;李昌泉
• 申請（專利權）人: 武漢格羅夫氫能汽車有限公司
• 主分類號: B60L50/70
• 分類號: B60L50/70;B60L58/33;B60L50/40;B60L53/22;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: 郝明琴

本發明公開了一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統，包括氫離子電容系統A、鎳氫電池系統B和燃料電池系統，所述氫離子電容系統A、鎳氫電池系統B和燃料電池系統的輸出端均連接有功率分配系統，所述功率分配系統的輸出端與電機驅動系統連接，所述燃料電池系統由散熱系統、空壓機控制器和低溫預熱系統組成。該氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統，通過氫離子電容系統A中雙向DCDC控制器的輸出電壓值高于或低于鎳氫電池系統B的輸出電壓，可以實現能量由氫離子電容系統A轉移到鎳氫電池系統B或由鎳氫電池系統B轉移到氫離子電容系統A。

技術領域

本發明涉及氫燃料電池技術領域，具體為一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統。

背景技術

近年來，隨著環境污染問題越來越嚴重，防止環境污染，保護環境，維持生態平衡，已成為社會發展的一項重要舉措，傳統的石油能源早已無法滿足現在的汽車工業的動力需求，性能優越的燃料電池被廣泛認為是未來電動汽車能源方案的最佳選擇，燃料電池是一種不經過燃燒過程直接以電化學反應方式將燃料(如氫氣、天然氣等)和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的高效發電裝置，可以持續發電，且生成物主要是水，基本上不排放有害氣體，因此更加清潔環保，燃料電池汽車做到了真正意義上的零排放、零污染。

由于燃料電池系統動態響應慢，在啟動、急加速、爬陡坡時燃料電池的輸出特性無法滿足車輛要求，需要有一套能量存儲系統來解決這個問題，同時解決燃料電池的低溫啟動、輔助高壓供電問題，目前常用的能量存儲系統主要是鋰離子電容、超級電容、鎳氫電池、鋰離子電池或其中兩者的組合，雙輔助能量系統無論是在高壓上電過程，還是在兩個系統充放電能量管理控制上，都比獨立的輔助能量系統要復雜的多，要合理控制雙輔助能量系統中兩個系統的高壓電上電順序以及兩個系統的充放電能量轉移，為此，我們提出一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統，包括氫離子電容系統A、鎳氫電池系統B和燃料電池系統，所述氫離子電容系統A、鎳氫電池系統B和燃料電池系統的輸出端均連接有功率分配系統，所述功率分配系統的輸出端與電機驅動系統連接，所述燃料電池系統由散熱系統、空壓機控制器和低溫預熱系統組成；

所述氫離子電容系統A由超級電容配合雙向DCDC控制器組成，其中雙向DCDC控制器的輸出電壓、充放電電流可控；

所述鎳氫電池系統B是由鎳氫電池組成，其中輸出電壓不可控；

高壓上電控制系統，在高壓上電時，整車控制器通過CAN通訊采集鎳氫電池系統B的輸出電壓值Ubat，然后通過CAN通訊把Ubat傳送給氫離子電容系統A中雙向DCDC控制器，作為雙向DCDC控制器的輸出電壓的設定值，啟動雙向DCDC控制器工作，設置雙向DCDC控制器的充放電電流都為零，等待氫離子電容系統A中雙向DCDC控制器輸出電壓穩定后，這時啟動鎳氫電池系統B輸出電壓，所述氫離子電容系統A和鎳氫電池系統B在高壓上電結束后，整車控制器根據當前動力系統狀態可以實現氫離子電容系統A和鎳氫電池系統B間的能量轉移。

優選的，所述散熱系統包括散熱片和散熱風扇，且散熱片為銅材質。

優選的，所述低溫預熱系統由蓄熱換熱器和溫度傳感器組成。

優選的，所述空壓機控制器采用Intelligent Core主控制器，配備標準型分控單元和變頻分控單元。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該氫燃料電池動力系統高壓上電控制系統，通過氫離子電容系統A中雙向DCDC控制器的輸出電壓值高于或低于鎳氫電池系統B的輸出電壓，可以實現能量由氫離子電容系統A轉移到鎳氫電池系統B或由鎳氫電池系統B轉移到氫離子電容系統A，氫離子電容系統A中雙向DCDC控制器的充電電流和放電電流都為零，實現無充放電能量轉移。

附圖說明