[發明專利]一種燃料電池保電車的負載平衡系統及方法

在審

• 申請號: 202211619982.3
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115742876A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 謝佳平;朱維;尹明光;曾群欣;韓旭
• 申請（專利權）人: 海卓動力（北京）能源科技有限公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;B60L53/22;B60L3/00;B60L58/40
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發明公開了一種燃料電池保電車的負載平衡系統及方法，涉及燃料電池車領域，包括：車載中控單元、第一繼電器、電阻、第二繼電器、第三繼電器；第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器分別與車載中控單元連接，第一繼電器并聯設置在燃料電池與DCDC的連接線路上，電阻串聯設置在第一繼電器與燃料電池之間，第三繼電器設置在動力電池與PDU的正極與正極，或負極與負極的連接線路上，且與第二繼電器并聯連接，通過車載中控單元實時監測終端負載、燃料電池、動力電池的運行狀態，并控制第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器的斷開、閉合，在滿足保電車保電的同時，能夠滿足負載快速變化時的響應要求。

技術領域

本發明涉及燃料電池車領域，一種燃料電池保電車的負載平衡系統及方法。

背景技術

在碳達峰和碳中和這一“雙碳”目標下，綠色能源轉型發展進入提速快車道，在這樣的背景下，《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》的正式發布，明確了氫能發展的目標與工作任務，還提出相應保障措施，支撐綠色能源轉型的發展。氫燃料電池保電車作為綠色環保的移動電源，將在氫能產業發展中發揮重要的示范作用。

目前的氫燃料電池車已經提出了總體系統構成，能夠實現發電功能，但是對于實際使用中用戶端的負載頻繁變化，甚至負載突然斷開這些使用中比較常見的情況沒有應對策略，無法滿足實際的功能需要。

用戶端的負載變化是不可預知的，可能或高或低，且變化極快，但是燃料電池升降載速率都較低，無法快速響應。另外，如果用戶端的負載突然下降，甚至斷開，系統應有相應保護措施。

發明內容

本發明的目的是提供一種燃料電池保電車的負載平衡系統及方法，可以在滿足燃料電池車保電的同時，應對各種負載變化。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種燃料電池保電車的負載平衡系統，所述燃料電池車保電系統與燃料電池、動力電池、直流變換器DCDC、電源分配單元PDU、逆變器、終端負載連接，用于監測及根據終端負載的運行狀態控制所述燃料電池、動力電池、直流變換器DCDC、電源分配單元PDU、逆變器的運行，所述燃料電池與所述DCDC連接，所述DCDC與所述PDU連接，所述PDU與所述動力電池、逆變器連接，所述逆變器與所述終端負載連接；所述負載平衡系統包括：

車載中控單元，與所述燃料電池、動力電池、直流變換器DCDC、電源分配單元PDU、逆變器、終端負載連接，用于監測及根據所述終端負載的運行狀態控制所述燃料電池、動力電池、直流變換器DCDC、電源分配單元PDU、逆變器的運行；

第一繼電器，與所述車載中控單元連接，且并聯設置在所述燃料電池與所述DCDC的連接線路上，用于在所述車載中控單元的控制下斷開、閉合；

電阻，串聯設置在所述第一繼電器與所述燃料電池之間；

第二繼電器，與所述車載中控單元連接，用于在所述車載中控單元的控制下斷開、閉合；

單向開關，設置在所述動力電池與所述PDU的正極與正極，或負極與負極的連接線路上，與所述第二繼電器并聯連接，且只在電流從所述動力電池正極流向所述PDU正極，或從所述PDU負極流向所述動力電池負極時導通。

可選地，所述負載平衡系統包括：

第三繼電器，與所述車載中控單元連接，并與所述單向開關串聯，與所述第二繼電器并聯連接，用于在所述車載中控單元的控制下斷開、閉合。

一種燃料電池保電車的負載平衡方法，應用于所述的一種燃料電池保電車的負載平衡系統，所述方法包括：

通過所述車載中控單元，實時監測所述動力電池的荷電狀態SOC值f、最大充電功率d、輸出功率a2，及所述燃料電池的輸出功率a1、所述終端負載的負載功率b；且當所述燃料電池啟動時，控制或保持所述第一繼電器、第二繼電器斷開，第三繼電器閉合；