[發明專利]車載氫燃料電池系統

在審

• 申請號: 202310215719.6
• 申請日: 2023-02-28
• 公開（公告）號: CN116160922A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 朱偉;劉少權;許強;沈澤南;張亦凡;任道遠
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院有限公司
• 主分類號: B60L58/30
• 分類號: B60L58/30;B60L50/72;B60L50/71;B60L58/31;B60L58/34;B60L3/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 孫詩惠

1.一種車載氫燃料電池系統，其特征在于，包括高壓車載儲氫單元HCU、燃料電池發動機總成子系統、整車控制器VCU、隔爆車載儲能單元BMS、配電單元PDU和隔爆驅動電機單元MCU，其中：

所述燃料電池發動機總成子系統包括燃料電池系統控制器FCU、隔爆金屬電堆巡檢控制單元CVM、空氣供應單元、氫氣循環供應管理單元、水循環單元和電氣單元；

所述HCU用于負責高壓段的氫氣路控制，在高壓段的氫氣路處于正常工作狀態下按照所述FCU指令供應氫氣，在高壓段的氫氣路發生故障時按照故障等級，在所述故障等級對應的時間點切斷瓶閥以停止氫氣供應；

所述VCU用于實現燃料電池發動機的啟停、功率響應和運行狀態故障信息反饋；

所述BMS用于監控所述隔爆車載儲能單元內各電池運行狀態，保障所述隔爆車載儲能單元安全運行；

所述PDU用于進行配電分配及管理；

所述MCU用于根據VCU的指令，控制隔爆驅動電機的旋轉狀態。

2.根據權利要求1所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述FCU與所述VCU、所述HCU、所述BMS和所述MCU構成整車CAN網絡，以實現控制數據交換；所述FCU與CVM、空壓機SAC控制器、DC/DC轉換器、水泵控制器和散熱控制器構成發動機內部CAN網絡，實現控制數據交換，其中，所述SAC控制器隸屬于所述空氣供應單元。

3.根據權利要求2所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述CVM的電氣接口采用澆封處理，并且采用正壓隔爆處理，采用填充氮氣作為隔爆介質氣體。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述空氣供應單元用于為燃料電池提供氧化劑，所述空氣供應單元中，SAC采用高速無油離心式空壓機并做電機型隔爆處理，所述SAC控制器與所述SAC采用一體式防爆。

5.根據權利要求1-3中任一項所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述氫氣循環供應管理單元用于對輸入的燃料進行處理以轉變成適于在燃料電池堆內運行的富氫氣體。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述水循環單元用于維持車載氫燃料電池系統的熱平衡，回收熱量，并在車載氫燃料電池系統啟動時進行輔助加熱，保證燃料電池堆內部到達預設的溫度區間，保證陰陽極兩側在預設的工作區域內運行。

7.根據權利要求1-3中任一項所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述FCU基于多個傳感器收集所述空氣供應單元、所述氫氣循環供應管理單元、所述水循環單元的運行狀態和參數，并結合控制策略進行邏輯運算，以對執行部件發出工作指令，實現單電池電壓巡檢、CVM實時反饋、進氣系統控制、濕度調節、溫度調節、故障監測與報警、陽極出口排氣控制功能。

8.根據權利要求1-3中任一項所述的車載氫燃料電池系統，其特征在于，所述氫氣循環供應管理單元采用引射器總成加氫氣后處理模塊技術方案。