[發(fā)明專利]基于燃料電池和儲能電池的混合動力電源系統及汽車

有效

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• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN112677781B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳煥光;高勇;亞努士·布拉扎克
• 申請（專利權）人: 上海恒勁動力科技有限公司
• 主分類號: B60L50/75
• 分類號: B60L50/75;B60L53/00;B60L58/40
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

1.一種基于燃料電池和儲能電池的混合動力電源系統，至少包括與動力系統連接的燃料電池系統、儲能電池系統和控制系統，其特征在于，

所述動力系統包括相互連接的電機驅動器和電機，所述電機驅動器分別與控制系統、燃料電池系統和儲能電池系統連接，還包括啟動開關（7），啟動開關（7）與控制系統連接，用于車輛啟動；

所述電機驅動器（3）通過驅動繼電器（6）分別與燃料電池系統（1）和儲能電池系統（2）連接，

在車輛停止時，啟動開關（7）關閉，燃料電池系統為儲能電池系統充電并在儲能電池系統剩余電量達到第三設定閾值時，關閉燃料電池系統，所述驅動繼電器（6）斷開儲能電池系統（2）與電機驅動器（3）的連接，從而切斷儲能電池系統（2）的放電回路，在車停機后切斷儲能電池系統（2）的耗電線路，減小儲能電池待機放電電流；

還包括用于將儲能電池輸出電壓變換為燃料電池系統所需電壓的輔助電源，所述輔助電源的一端與儲能電池系統連接，所述輔助電源的另一端與控制系統連接，

在所述儲能電池系統（2）與輔助電源（15）之間設置旁路繼電器（8），燃料電池系統（1）通過旁路繼電器（8）和儲能電池系統（2）連接，

在車輛停止時，所述驅動繼電器（6）關斷，所述旁路繼電器（8）持續(xù)導通，直至儲能電池系統剩余電量達到第三設定閾值時，所述燃料電池控制系統（5）斷開所述旁路繼電器（8），從而完全切斷所述儲能電池系統（2）的放電回路；

保證下次啟動時，儲能電池容量仍然是充滿狀態(tài)，其中，所述第三設定閾值略大于第二設定閾值；或者所述第三設定閾值略等于第二設定閾值，第二設定閾值選取為95%。

2.根據權利要求1所述的基于燃料電池和儲能電池的混合動力電源系統，其特征在于，

在車輛啟動前，所述旁路繼電器（8）處于斷開狀態(tài)，

在車輛啟動時，啟動開關閉合，控制系統（5）與燃料電池系統（1）待機；

在車輛啟動后，所述旁路繼電器（8）由燃料電池控制系統（5）閉合并持續(xù)導通。

3.根據權利要求2所述的基于燃料電池和儲能電池的混合動力電源系統，其特征在于，

在車輛行駛或臨時停車時，在儲能電池系統剩余電量降至第一設定閾值時，燃料電池控制系統為儲能電池系統充電，

當儲能電池系統剩余電量達到第二設定閾值時燃料電池控制系統停止為儲能電池系統充電，并關閉燃料電池系統，其中，

第一設定閾值選取為50%。

4.根據權利要求1~3任一項所述的基于燃料電池和儲能電池的混合動力電源系統，其特征在于，

在旁路繼電器（8）導通時，所述控制系統監(jiān)控儲能電池系統（2）輸出電流與電壓，采樣所述儲能電池系統（2）充放電電流，進而累計儲能電池系統（2）的電量。

5.一種燃料電池系統，其特征在于，所述燃料電池系統包括用于將儲能電池輸出電壓變換為燃料電池系統所需電壓的輔助電源，還包括啟動開關（7），啟動開關（7）與控制系統連接，用于車輛啟動；

所述輔助電源的一端與儲能電池系統連接，所述輔助電源的另一端與控制系統連接，

在所述儲能電池系統（2）與輔助電源（15）之間設置旁路繼電器（8），

在車輛停止時，控制燃料電池系統（1）為所述儲能電池系統（2）充電，啟動開關（7）關斷，驅動繼電器（6）關斷，所述旁路繼電器（8）持續(xù)導通，直至儲能電池系統剩余電量達到第三設定閾值時，所述燃料電池控制系統（5）斷開所述旁路繼電器（8），從而完全切斷所述儲能電池系統（2）的放電回路；

在車停機后切斷儲能電池系統（2）的耗電線路，減小儲能電池待機放電電流；其中，所述第三設定閾值略大于第二設定閾值；或者所述第三設定閾值略等于第二設定閾值，第二設定閾值選取為95%；

所述燃料電池系統與動力系統連接，

所述動力系統包括相互連接的電機驅動器和電機，所述電機驅動器分別與控制系統、燃料電池系統和儲能電池系統連接，

所述電機驅動器（3）通過驅動繼電器（6）分別與燃料電池系統（1）和儲能電池系統（2）連接，

在車輛停止時，所述驅動繼電器（6）斷開儲能電池系統（2）與電機驅動器（3）的連接，從而切斷儲能電池系統（2）的放電回路。

6.一種基于燃料電池和儲能電池的混合動力汽車，至少包括與動力系統連接的燃料電池系統、儲能電池系統和控制系統，其特征在于，還包括啟動開關（7），啟動開關（7）與控制系統連接，用于車輛啟動；

所述動力系統包括相互連接的電機驅動器和電機，所述電機驅動器分別與控制系統、燃料電池系統和儲能電池系統連接，所述電機驅動器（3）通過驅動繼電器（6）分別與燃料電池系統（1）和儲能電池系統（2）連接，

還包括用于將儲能電池輸出電壓變換為燃料電池系統所需電壓的輔助電源（15），在所述儲能電池系統（2）與所述輔助電源（15）之間設置旁路繼電器（8），

在車輛行駛或臨時停車時，在儲能電池系統剩余電量降至第一設定閾值時，燃料電池控制系統為儲能電池系統充電，

當儲能電池系統剩余電量達到第二設定閾值時燃料電池控制系統停止為儲能電池系統充電，并關閉燃料電池系統，其中

在車輛停止時，控制燃料電池系統（1）為所述儲能電池系統（2）充電，所述驅動繼電器（6）斷開儲能電池系統（2）與電機驅動器（3）的連接，從而切斷儲能電池系統（2）的放電回路；所述旁路繼電器（8）持續(xù)導通，直至儲能電池系統剩余電量達到第三設定閾值時，所述燃料電池控制系統（5）斷開所述旁路繼電器（8），從而完全切斷所述儲能電池系統（2）的放電回路，在車停機后切斷儲能電池系統（2）的耗電線路，減小儲能電池待機放電電流；保證下次啟動時，儲能電池容量仍然是充滿狀態(tài)；

所述第一設定閾值選取為50%，所述第二設定閾值選取為95%；

所述第三設定閾值略大于第二設定閾值；或者

所述第三設定閾值略等于第二設定閾值。