CN110588382A - 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台 - Google Patents

车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台 Download PDF

Info

Publication number
CN110588382A
CN110588382A CN201810602981.5A CN201810602981A CN110588382A CN 110588382 A CN110588382 A CN 110588382A CN 201810602981 A CN201810602981 A CN 201810602981A CN 110588382 A CN110588382 A CN 110588382A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
vehicle
power supply
cooling water
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810602981.5A
Other languages
English (en)
Inventor
冷如波
张晓杰
刘婷
杨耀先
平全文
陆炳华
殷婷婷
钱锋
王燕文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAIC Motor Corp Ltd
Original Assignee
SAIC Motor Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Motor Corp Ltd filed Critical SAIC Motor Corp Ltd
Priority to CN201810602981.5A priority Critical patent/CN110588382A/zh
Publication of CN110588382A publication Critical patent/CN110588382A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供了一种车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台，将燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池高度集成，充分优化了核心高压部件的机械、电气以及热管理，避免了冗长的线缆以及管路连接，高效利用了整车空间，提高整车集成水平。

Description

车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台
技术领域
本发明涉及燃料电池汽车技术领域，更具体地说，涉及一种车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台。
背景技术
燃料电池技术已经发展了几十年的时间，中国从上世纪末期开始燃料电池汽车的研发工作，而国际上，丰田、通用、奔驰等都在着手燃料电池汽车量产工作。
在丰田最新一代mirai燃料电池轿车上，燃料电池电堆和直流逆变器实现了一体化集成，之间采用铜排连接，连接工艺可靠。但是，由于动力蓄电池布置在后备箱中，动力蓄电池与直流逆变器之间采用高压线连接的方式。而由于动力蓄电池和直流逆变器之间并未高度集成，高压线长度达到2米，使得空间利用率很低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台，以解决现有车辆动力蓄电池和直流逆变器之间并未高度集成使得空间利用率很低的问题。技术方案如下：
一种车载高压集成供电系统，包括：封装壳体以及封装于所述封装壳体中的燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池；
所述燃料电池电堆通过输入母排与所述直流逆变器连接，所述直流逆变器通过输出母排与所述动力蓄电池连接；
所述燃料电池电堆的一端设置有空气进气管路、进氢管路和第一冷却进水管路，另一端设置有空气尾排管路、出氢管路和第一冷却出水管路；
所述直流逆变器的一端设置有第二冷却进水管路，另一端设置有第二冷却出水管路；
所述动力蓄电池的一端设置有第三冷却进水管路，另一端设置有第三冷却出水管路。
优选的，所述出氢管路的出气口连接于所述空气尾排管路。
优选的，所述出氢管路上设置有氢尾排电磁阀。
优选的，所述直流逆变器，包括：输入电容、开关器件、电抗器、输出电容和接触器。
一种燃料电池汽车，包括：上述技术方案任意一项所述的车载高压集成供电系统。
一种纯电动平台，采用上述技术方案任意一项所述的车载高压集成供电系统作为动力电池。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
以上本发明提供一种车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台，将燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池高度集成，充分优化了核心高压部件的机械、电气以及热管理，避免了冗长的线缆以及管路连接，高效利用了整车空间，提高整车集成水平。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的直流逆变器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的直流逆变器的另一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的直流逆变器的另一结构示意图；
图4为本发明实施例提供的纯电动平台的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决燃料电池电堆、直流变换器以及动力蓄电池集成问题，本申请将三大模块集成在一个实体中，燃料电池电堆、直流逆变器、以及动力蓄电池依次排布，之间高压连接基本上采用母排连接，合理布置，最后集成在一个箱体中。系统中的各零部件集成方式如图1所示：
车载高压集成供电系统包括：封装壳体1以及封装于封装壳体1中的燃料电池电堆2、直流逆变器3和动力蓄电池4；
燃料电池电堆2通过输入母排与直流逆变器3连接，直流逆变器3通过输出母排与动力蓄电池4连接；
在实际应用中，直流逆变器3将燃料电池电堆2所产生的电力升压至整车需求的电压，然后和动力蓄电池4一起为整车供电，以满足电动车的高压供电需求。
燃料电池电堆2的一端设置有空气进气管路5、进氢管路6和第一冷却进水管路7，另一端设置有空气尾排管路8、出氢管路9和第一冷却出水管路10；
直流逆变器3的一端设置有第二冷却进水管路11，另一端设置有第二冷却出水管路12；
动力蓄电池4的一端设置有第三冷却进水管路13，另一端设置有第三冷却出水管路14。
本实施例中的冷却进水管路7和冷却出水管路10为燃料电池电堆2提供循环水，冷却进水管路11和冷却出水管路12为直流逆变器3提供循环水，冷却进水管路13和冷却出水管路14为动力蓄电池4提供循环水，带走系统工作生成的部分热量，从而起到冷却的作用。
空气进气管路5为燃料电池电堆2提供空气，空气中的氧气进入燃料电池电堆2参与化学反应，产生电能，剩余空气从空气尾排管路8排出。而出氢管路6为燃料电池电堆2提供氢气，氢气进入燃料电池电堆2参与化学反应，产生电能，剩余氢气从出氢管路9排出。
在其他一些实施例中，为降低氢气排出的浓度，可将出氢管路9的出气口连接于空气尾排管路8，系统的结构示意图如图2所示，此时，参与燃料电池电堆2化学反应所剩余的氢气与空气尾排管路8中的空气混合后排出。
进一步的，为减少空气与氢气混合的危险性，出氢管路上设置氢尾排磁阀15，其结构示意图如图3所示，此时整车控制器可通过控制氢尾排磁阀15的开度来调节进入空气尾排管路8的氢气浓度。
此外，直流逆变器3中包括输入电容、开关器件、电抗器、输出电容和接触器。其中，输入电容的功能是抑制开关电源输入端纹波，提升燃料电池电堆寿命；开关器件的功能是开关电源斩波功能实现的根本源头，高频可靠的开关奠定了开关电源的升压功能基础；电抗器的功能是将开关器件开通期间流入的能量储存，并在关断瞬间利用电抗器特性实现输出电压抬升，起到将燃料电池电堆输入电流升压作用；输出电容的功能是抑制开关电源输出端纹波，并未开关器件提供可靠保护；接触器的功能是实现燃料电池电堆与后端动力系统是否物理连接，并作为车载高压集成供电系统中燃料电池系统保护的最后环节。
本发明实施例提供的车载高压集成供电系统，将燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池高度集成，充分优化了核心高压部件的机械、电气以及热管理，避免了冗长的线缆以及管路连接，高效利用了整车空间，提高整车集成水平。
基于上述实施例提供的车载高压集成供电系统，本发明实施例还提供一种燃料电池汽车，该燃料电池汽车包括车载高压集成供电系统。
本实施例中，车载高压集成供电系统可以作为燃料电池汽车的动力源。
此外，基于上述实施例提供的车载高压集成供电系统，本发明实施例还提供一种纯电动平台，该纯电动平台采用车载高压集成供电系统作为动力电池。
如图4所示，该车载高压集成供电系统100搭载于纯电动平台的车身地板下，其中，箭头表示车前进方向。而车载高压集成供电系统中的燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池则通过螺钉固定于下车体上。
需要说明的是，纯电动平台指的是根据动力蓄电池、纯电动汽车驱动系统构建的整车平台。
本实施例中，车载高压集成供电系统可以替代纯电动平台的动力蓄电池，作为电动汽车的高压供电源。
以上对本发明所提供的一种车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种车载高压集成供电系统，其特征在于，包括：封装壳体以及封装于所述封装壳体中的燃料电池电堆、直流逆变器和动力蓄电池；
所述燃料电池电堆通过输入母排与所述直流逆变器连接，所述直流逆变器通过输出母排与所述动力蓄电池连接；
所述燃料电池电堆的一端设置有空气进气管路、进氢管路和第一冷却进水管路，另一端设置有空气尾排管路、出氢管路和第一冷却出水管路；
所述直流逆变器的一端设置有第二冷却进水管路，另一端设置有第二冷却出水管路；
所述动力蓄电池的一端设置有第三冷却进水管路，另一端设置有第三冷却出水管路。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述出氢管路的出气口连接于所述空气尾排管路。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述出氢管路上设置有氢尾排电磁阀。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流逆变器，包括：输入电容、开关器件、电抗器、输出电容和接触器。
5.一种燃料电池汽车，其特征在于，包括：权利要求1～4任意一项所述的车载高压集成供电系统。
6.一种纯电动平台，其特征在于，采用权利要求1～4任意一项所述的车载高压集成供电系统作为动力电池。
CN201810602981.5A 2018-06-12 2018-06-12 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台 Pending CN110588382A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810602981.5A CN110588382A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810602981.5A CN110588382A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110588382A true CN110588382A (zh) 2019-12-20

Family

ID=68848861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810602981.5A Pending CN110588382A (zh) 2018-06-12 2018-06-12 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110588382A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113910929A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 岚图汽车科技有限公司 一种集成式燃料电池系统及燃料电池车
CN113910928A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 岚图汽车科技有限公司 一种燃料电池车
WO2023280364A1 (en) * 2021-07-05 2023-01-12 Blue World Technologies Holding ApS Electrical automobile with a fuel cell system and a method of fire-risk mitigation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496393B1 (en) * 2001-11-28 2002-12-17 Ballard Power Systems Corporation Integrated traction inverter module and bi-directional DC/DC converter
CN102610874A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 苏州大学 能量储存与转换装置
CN102862491A (zh) * 2012-09-28 2013-01-09 引峰新能源科技（上海）有限公司 紧凑型燃料电池电源系统
CN105799537A (zh) * 2016-05-20 2016-07-27 安徽康诺新能源汽车技术有限公司 燃料电池汽车尾气处理装置
CN106374128A (zh) * 2016-11-07 2017-02-01 新源动力股份有限公司 模块化燃料电池系统
CN206358017U (zh) * 2017-01-05 2017-07-28 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 一种汽车增程器系统
CN107492605A (zh) * 2016-11-14 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 一种电动车辆及动力电池箱体
CN207225106U (zh) * 2017-05-12 2018-04-13 上海铭寰新能源科技有限公司 一种基于可拆卸式燃料电池的应急电源系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6496393B1 (en) * 2001-11-28 2002-12-17 Ballard Power Systems Corporation Integrated traction inverter module and bi-directional DC/DC converter
CN102610874A (zh) * 2012-03-23 2012-07-25 苏州大学 能量储存与转换装置
CN102862491A (zh) * 2012-09-28 2013-01-09 引峰新能源科技（上海）有限公司 紧凑型燃料电池电源系统
CN105799537A (zh) * 2016-05-20 2016-07-27 安徽康诺新能源汽车技术有限公司 燃料电池汽车尾气处理装置
CN106374128A (zh) * 2016-11-07 2017-02-01 新源动力股份有限公司 模块化燃料电池系统
CN107492605A (zh) * 2016-11-14 2017-12-19 宝沃汽车（中国）有限公司 一种电动车辆及动力电池箱体
CN206358017U (zh) * 2017-01-05 2017-07-28 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 一种汽车增程器系统
CN207225106U (zh) * 2017-05-12 2018-04-13 上海铭寰新能源科技有限公司 一种基于可拆卸式燃料电池的应急电源系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023280364A1 (en) * 2021-07-05 2023-01-12 Blue World Technologies Holding ApS Electrical automobile with a fuel cell system and a method of fire-risk mitigation
DE112022003401T5 (de) 2021-07-05 2024-04-18 Blue World Technologies Holding ApS Elektrisches Kraftfahrzeug mit einem Brennstoffzeliensystem und Verfahren zur Brandrisikobegrenzung
CN113910929A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 岚图汽车科技有限公司 一种集成式燃料电池系统及燃料电池车
CN113910928A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 岚图汽车科技有限公司 一种燃料电池车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101864516B1 (ko) 차량부수 전원 공급 시스템 및 전기 차량
US10093196B2 (en) Electric storage device, equipment, and control method
WO2013097820A1 (zh) 电动汽车及其的充电控制系统
CN110588382A (zh) 车载高压集成供电系统、燃料电池汽车和纯电动平台
EP2558329A2 (en) Power supply system and vehicle equipped with power supply system
JP2008527648A (ja) 再充電可能な蓄電装置の使用による電圧サイクリングにより引き起こされる電圧損失の減少
CN108454419B (zh) 电池系统的控制装置和电池系统
KR20100013313A (ko) 연료전지-배터리 하이브리드 시스템의 동력분배 제어방법 및 제어장치
JP2013090486A (ja) 電気自動車用電力供給装置
CN101593985B (zh) 一种自发电的充电装置及充电方法
CN110588442A (zh) 燃料电池系统的高压箱
CN213619646U (zh) 一种房车电源管理系统
CN203651668U (zh) 一种电动汽车的供电装置
CN112550185A (zh) 氢燃料电池车载高压集成控制器
CN212148445U (zh) 一种氢燃料电池系统汽车辅助动力系统的双向dc转换装置
Serpi et al. A Multi-Stage Energy Management System for Multi-Source Hybrid Electric Vehicles
CN105915160B (zh) 一种基于光伏模块组的车辆供电系统
KR102286833B1 (ko) Phev의 충전 시스템 및 그 제어방법
Nagendar et al. ANN based current controller for hybrid electric vehicles
Abuaish et al. Single-phase bidirectional integrated onboard battery charger for EVs featuring a battery-supercapacitor hybrid energy storage system
US9029030B2 (en) Fuel cell system including soft switching boost converter
CN216959412U (zh) 一种备用电源及交通工具
JP2019122182A (ja) 電力変換システム
CN211930269U (zh) 一种氢能燃料电池汽车实现v2x的装置
CN212685300U (zh) 一种电动汽车用的充电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20191220

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication