CN107444161A - 一种燃料电池双源电动汽车用高压系统 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，所述DCDC变换单元分别连接有两路输入能量源，所述两路输入能量源为相互并联的动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端；所述动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端的通断与否均可受控制器的控制；所述动力电池能量源输入端包括动力电池能量源系统，动力电池能量源系统包括有动力电池正极和动力电池负极；所述氢燃料电池能量源输入端包括氢燃料电池能量源系统，氢燃料电池能量源系统包括有氢燃料电池正极和氢燃料电池负极。有益效果为：本发明提供了一种全新的燃料电池双源电动汽车用高压系统，并具有较好的可靠性、安全性及通用性。

Description

一种燃料电池双源电动汽车用高压系统
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，尤其涉及一种燃料电池双源电动汽车用高压系统。
背景技术
电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车)，即全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势。
燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势而被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题和气候变化理想方案，因此，世界主要国家和组织投入大量资金用于燃料电池汽车关键技术攻关。目前，国际燃料电池汽车现已进入技术与市场示范阶段。在国际竞争日趋激烈环境中，随着技术研发和试验考核不断深入，我国燃料电池汽车面临着发展后劲不足，技术创新突破难、产业化基础薄弱、专业人才缺乏等难题，严重阻碍了我国燃料电池汽车技术进步。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，包括有DCDC变换单元，其特征在于，所述DCDC变换单元分别连接有两路输入能量源，所述两路输入能量源为相互并联的动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端；所述动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端的通断与否均可受控制器的控制；所述动力电池能量源输入端包括动力电池能量源系统，动力电池能量源系统包括有动力电池正极和动力电池负极；所述氢燃料电池能量源输入端包括氢燃料电池能量源系统，氢燃料电池能量源系统包括有氢燃料电池正极和氢燃料电池负极；所述动力电池正极和动力电池负极以及所述氢燃料电池正极和氢燃料电池负极均间接连接于DCDC交换器单元。
本发明的有益效果为：设计合理，具有较好的可靠性、安全性及通用性。系统包含有两路的能量源输入，动力电池能量源与氢燃料电池能量源并联，组成两路输入，且均可作为单独的能量源输入，一方有故障不影响车辆的正常运行；同时所述动力电池能量源输入功率可作为所述氢燃料电堆功率的补寄，增加整车的动力性。所述两路输入的通断与否均可受控制器的控制。驾驶员钥匙点火后，整车控制器先接通主负接触器及动力电池能量源预充回路，对输出端各个用电支路进行预充上电，然后接通主正接触器，无故障后，接通燃料电堆端的负极接触器及预充回路，以及转换器连接接触器，并要求燃料电堆给出相应的功率输出。各个供电回路都配有相应的保险，包括高压总回路的MSD手动保险，对整车器件进行了有效的保护，提高整车的安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的电路结构原理图；
图中所示，1、MSD手动保险，2、主预充回路电阻R1，3、主预充回路接触器，4、高压充电接触器，5、主正接触器，6、主负接触器，7、电除霜接触器，8、转换器连接接触器,9、正极接触器，10、预充回路电阻R2，11、预充回路接触器，12、负极接触器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，其特征在于，DCDC变换单元分别连接有两路输入能量源，两路输入能量源为相互并联的动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端；动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端的通断与否均可受控制器的控制；
动力电池能量源输入端包括动力电池能量源系统，动力电池能量源系统包括有动力电池正极和动力电池负极。
动力电池正极经由MSD手动保险1连接于主正接触器5，主正接触器5经由转换器连接接触器8连接于DCDC交换器单元；MSD手动保险1和主正接触器5间的第一节点经由高压充电接触器4连接于高压充电桩正极；主正接触器5和转换器连接接触器8间的第二节点经由第二熔断器F2和电除霜接触器7连接于除霜器正极；第三节点经由第三熔断器F3连接于低压充电机正极；第四节点经由第四熔断器F4连接于空压机电源正极；第五节点经由第五熔断器F5连接于空调电源正极；第六节点经由第六熔断器F6连接于油泵电源正极；第七节点经由第七熔断器F7连接于驱动电机正极；MSD手动保险1和主正接触器5间的第一节点经由主预充回路电阻R12连接于主预充回路接触器3并连接于第三节点处。
动力电池负极经由主负接触器6连接于DCDC交换器单元；主负接触器6和DCDC交换器单元之间分别设有与动力电池正极相配合的高压充电桩负极、除霜器负极、低压充电机负极、空压机电源负极、空调电源负极、油泵电源负极和驱动电机负极。
氢燃料电池能量源输入端包括氢燃料电池能量源系统，氢燃料电池能量源系统包括有氢燃料电池正极和氢燃料电池负极。
氢燃料电池正极设有两条支路，一支路通过正极接触器9连接于DCDC交换器单元；另一支路通过预充回路接触器11和预充回路电阻R210连接于DCDC交换器单元；
氢燃料电池负极经由负极接触器12连接于DCDC交换器单元。
一种燃料电池双源电动汽车用高压系统的工作原理：MSD手动保险1可手动断开高压回路，保证维修时的安全；主正接触器5和主负接触器6均为双触点接触器，包括联动的高压触点和低压触点，高压触点与高压电池串联，低压触点与控制器连接；充电接触器受动力电池能量源系统控制器控制，在高压充电时使其接通；预充接触器及预充电阻组成预充回路，保证输出端各个用电器件不会因突然的大电流而损坏。
氢燃料电池能量源输入端包括氢瓶及燃料电堆系统、正极接触器、负极接触器、预充接触器及预充电阻、DCDC转换器、转换器连接接触器；正极及负极接触器的通断可同时受燃料电堆系统控制器及整车控制器控制，在出现故障时，双方均有断开燃料电堆的权限；预充接触器及预充电阻组成预充回路，用来保护DCDC转换器输入端电容；DCDC转换器的作用则是把燃料电堆的输出电压与整车电压平台相匹配；转换器连接接触器则用来控制DCDC转换器在高压回路上的连接状态。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，包括有DCDC变换单元，其特征在于，所述DCDC变换单元分别连接有两路输入能量源，所述两路输入能量源为相互并联的动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端；所述动力电池能量源输入端与氢燃料电池能量源输入端的通断与否均可受控制器的控制；所述动力电池能量源输入端包括动力电池能量源系统，动力电池能量源系统包括有动力电池正极和动力电池负极；所述氢燃料电池能量源输入端包括氢燃料电池能量源系统，氢燃料电池能量源系统包括有氢燃料电池正极和氢燃料电池负极；所述动力电池正极和动力电池负极以及所述氢燃料电池正极和氢燃料电池负极均间接连接于DCDC交换器单元。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，其特征在于，所述动力电池正极经由MSD手动保险（1）连接于主正接触器（5），主正接触器（5）经由转换器连接接触器（8）连接于DCDC交换器单元；
所述MSD手动保险（1）和主正接触器（5）间的第一节点经由高压充电接触器（4）连接于高压充电桩正极；
所述主正接触器（5）和转换器连接接触器（8）间的第二节点经由第二熔断器F2和电除霜接触器（7）连接于除霜器正极；第三节点经由第三熔断器F3连接于低压充电机正极；第四节点经由第四熔断器F4连接于空压机电源正极；第五节点经由第五熔断器F5连接于空调电源正极；第六节点经由第六熔断器F6连接于油泵电源正极；第七节点经由第七熔断器F7连接于驱动电机正极；
所述MSD手动保险（1）和主正接触器（5）间的第一节点经由主预充回路电阻R1（2）连接于主预充回路接触器（3）并连接于第三节点处。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，其特征在于，所述动力电池负极经由主负接触器（6）连接于DCDC交换器单元；所述主负接触器（6）和DCDC交换器单元之间分别设有与所述动力电池正极相配合的高压充电桩负极、除霜器负极、低压充电机负极、空压机电源负极、空调电源负极、油泵电源负极和驱动电机负极。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，其特征在于，氢燃料电池正极设有两条支路，一支路通过正极接触器（9）连接于DCDC交换器单元；另一支路通过预充回路接触器（11）和预充回路电阻R2（10）连接于DCDC交换器单元。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池双源电动汽车用高压系统，其特征在于，氢燃料电池负极经由负极接触器（12）连接于DCDC交换器单元。
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