CN113224346A - 一种用于燃料电池系统的多合一控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于燃料电池系统的多合一控制器，属于燃料电池技术领域。它解决了现有控制器应用不便、无法进行交流扰动信号注入、成本高且维护不便等技术问题。本用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，具有燃料电池控制模块、升压DC/DC模块、交流阻抗扰动模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块和低压配电模块。本发明具有集成度高、功能强大、成本低、维护方便等优点。

Description

一种用于燃料电池系统的多合一控制器
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，涉及一种多合一控制器，特别是一种用于燃料电池系统的多合一控制器。
背景技术
随着氢燃料电池行业的快速发展，燃料电池系统的种类越来越多，而功率密度、成本、应用便捷性及可靠性因素决定着燃料电池系统的市场竞争力。燃料电池系统零部件繁多，结构布置复杂。目前零部件日趋成熟稳定，高度集成化设计是如今技术发展的主要方向。燃料电池系统主要电力电子部件包括：燃料电池控制器、高压配电盒、低压配电盒、空气压缩机控制器、氢循环泵控制器、水泵控制器、PTC加热器控制器、升压DC/DC变换器。目前循环水泵及控制器，PTC加热器及控制器已采用集成一体化设计，且已在市场上批量应用；多合一控制器技术领域方面，如集成升压DC/DC变换器、高压配电盒、空气压缩机控制器为一体的多合一控制器也有做集成化设计，但相对而言，集成化程度依旧很低，功能缺失，不满足客户使用需求，还具有很大的提升空间。
目前，现有市场上的控制器还存在以下问题：1、由于未集成降压DC/DC变换器，燃料电池系统整车应用阶段，整车需要核算燃料电池系统低压功率需求重新进行降压DC/DC变换器选型匹配，应用不便，客户体验度差；2、由于未集成交流阻抗扰动电路，无法对燃料电池堆进行交流扰动信号注入，进行单片阻抗值在线实时测量，进行深度水管理调节，影响电堆性能及寿命；3、由于未集成燃料电池控制器、低压配电盒、氢气循环泵控制器，功能缺失，且各部件均设有单独外壳，各部件之间线束及散热管路连接繁杂，质量重，占用布置空间，装配工序复杂，成本高，不利于功率密度提升及成本降低；4、水路及电气接口位置不集中，分布杂乱，不利于线束布置及使用维护；5、不具备燃料电池堆开机及关机电压钳位控制功能，存在高电位工况，腐蚀催化剂，影响燃料电池堆寿命。
因此，设计出一种用于燃料电池系统的多合一控制器是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于燃料电池系统的多合一控制器，解决了现有控制器应用不便、无法进行交流扰动信号注入、成本高且维护不便等问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于燃料电池系统的多合一控制器，具有燃料电池控制模块、升压DC/DC模块、交流阻抗扰动模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块和低压配电模块，其特征在于，所述的多合一控制器还包括箱体，箱体上安装有低压供电及通讯连接器、低压配电输出连接器、系统内部低压通讯连接器一、系统内部低压通讯连接器二、系统高压输出连接器、循环水泵供电连接器、电加热器供电连接器、燃料电池堆散热系统供电连接器、氢气循环泵供电连接器和空气压缩机供电连接器，箱体上设置有可拆卸上盖，可拆卸上盖上开设有高压保险维护窗口，箱体上还开设有输入铜排接口。
所述的箱体上还设置有防水透气阀、液路散热入口接头、液路散热出口接头、等电位接地点和散热器，防水透气阀、液路散热入口接头、液路散热出口接头和等电位接地点均安装在箱体的侧部，散热器安装在箱体内且位于箱体底部。
所述的箱体上还设置有用于固定的若干D脚。
所述的燃料电池控制模块作为燃料电池系统中央控制器，用于燃料电池系统的氢、空、水、热、电管理控制，信息交互及故障诊断，确保系统可靠高效运行。
所述的升压DC/DC模块用于燃料电池堆输出电压升压变换以匹配动力电池电压，控制燃料电池堆功率输出及故障诊断。
所述的空气压缩机控制模块用于空压机启停、转速控制及故障诊断。
采用以上结构，空气压缩机控制模块与高压配电模块及空气压缩机相连，将输入高压直流电变换为交流电，输出给空气压缩机的电机，用于控制空压机的启停、转速及进行故障诊断。
所述的氢气循环泵控制模块用于氢气循环泵启停、转速控制及故障诊断。
采用以上结构，氢气循环泵控制模块与高压配电模块及氢气循环泵相连，将输入高压直流电变换为交流电，输出给氢气循环泵的电机，用于控制氢气循环泵的启停、转速及进行故障诊断。
所述的降压DC/DC模块用于将动力电池电压降至27.5V，供给燃料电池系统低压电源。
采用以上结构，降压DC/DC模块与高压配电模块及低压配电模块相连，采用隔离降压拓扑，将动力电池高压电变化为27.5V低压电，为燃料电池系统低压供电。
所述的高压配电模块用于燃料电池系统的高压电源分配、高压预充电及过载短路保护。
所述的低压配电模块用于燃料电池系统的低压电源分配及过载短路保护。
所述的交流阻抗扰动模块用于燃料电池堆动力线交流扰动波形注入，配合电堆巡检控制器进行电堆单片电压在线阻抗测试。
采用以上结构，交流阻抗扰动模块与燃料电池堆相连，主要作用是产生交流扰动波形，通过电压巡检控制器的扰动电流及单片扰动电压的采集处理分析，计算出电堆的阻抗值，燃料电池控制模块根据阻抗值进行水管理调节，提高燃料电池堆的性能及寿命，扰动产生电路主要实现方式可通过两种方式实现；实现方式一，独立扰动电路，与升压DC/DC模块输入端并联在燃料电池堆输出动力线上，其一利用mos管的可变电阻区特性，通过调节栅极电压，改变mos管的源漏极间电阻，产生正弦扰动波形；其二利用mos管开关特性，串联一个电阻器，通过控制mos管开关，产生矩形波脉冲；实现方式二，升压DC/DC模块在输入直流电流上叠加交流扰动波形。
所述的升压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连，升压DC/DC模块的高压输入端与输入铜排接口相连。
所述的空气压缩机控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
所述的氢气循环泵控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
所述的降压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
所述的交流阻抗扰动模块分别与燃料电池控制模块、低压配电模块相连，交流阻抗扰动模块的高压输出端与升压DC/DC输入端并联。
所述的燃料电池控制模块分别与低压供电及通讯连接器、系统内部低压通讯连接器一、系统内部低压通讯连接器二、高压配电模块、低压配电模块相连。
所述的高压配电模块分别与低压配电模块、系统高压输出连接器、循环水泵供电连接器、电加热器供电连接器、燃料电池堆散热系统供电连接器、氢气循环泵供电连接器、空气压缩机供电连接器相连。
采用以上结构，高压配电模块与动力电池、升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块，循环水泵、燃料电池堆散热系统、电加热器相连，实现燃料电池系统电源分配、高压预充电及过载短路保护。
所述的低压配电模块分别与低压供电及通讯连接器、低压配电输出连接器相连。
采用以上结构，低压配电模块与燃料电池控制模块、降压DC/DC模块、升压DC/DC模块、空气压缩机模块、氢气循环泵模块、交流阻抗扰动模块、高压配电模块相连，实现燃料电池系统的低压电分配及过载短路保护。
所述的散热器分别与升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块相连。
采用以上结构，实现模块的冷却散热，散热效果好。
本多合一控制器应用时的工作流程如下：多合一控制器应用于燃料电池汽车，整车闭合低压系统机械总开关，常电上电，燃料电池控制模块供电，进入休眠模式；接着整车钥匙档位调至ON档，高压上电，辅助散热循环系统开启，为整车及燃料电池系统多合一控制器散热；接着燃料电池控制模块唤醒，自检及初始化；接着整车发送燃料电池开机信号及目标功率；接着多合一控制器进行高压及低压电源分配管理，同时车载氢系统供应氢气；接着多合一控制器完成燃料电池系统开机前自检，执行开机流程；接着燃料电池系统开启冷却循环，开启空气供应，开启氢气供应，升压DC/DC模块进行输入电压钳位；接着燃料电池开机成功，开始响应整车功率请求；接着升压DC/DC模块工作在恒流模式拉载功率，同时燃料电池控制模块实时进行氢空水动态调节，同时进行燃料电池堆交流阻抗值实时监测，进行深度水管理调节。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、集成了燃料电池控制模块，升压DC/DC模块，交流阻抗扰动模块，空气压缩机控制模块，氢气循环泵控制模块，降压DC/DC模块，高压配电模块，低压配电模块，集成度高，功能强大。
2、集成后省去了大量线束、管路连接及多个外壳，集成度高，占用空间小，质量轻，提高了功率密度，同时装配简便，降低了成本。
3、水路及电气接口位置根据实际应用场景排布，相对集中，分布合理，线束布置简洁，使用及维护便捷。
4、通过交流阻抗扰动模块注入扰动电流，巡检控制器采集处理扰动信号，计算实时阻抗值，燃料电池控制模块可进行深度水管理调节，提高燃料电池堆性能及寿命。
5、集成了降压DC/DC模块，能够实现燃料电池低压系统的自供电，客户使用便捷。
6、通过升压DC/DC模块输入恒压控制，进行燃料电池堆开机及关机电压钳位，避免催化剂腐蚀，提高了燃料电池堆使用寿命。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的主视图。
图4是本发明的仰视图。
图5是本发明的高压电气原理图。
图6是本发明的低压电气原理图。
图7是本发明的工作流程图。
图8是本发明的构成图。
图中，1、低压供电及通讯连接器；2、低压配电输出连接器；3、系统内部低压通讯连接器一；4、系统内部低压通讯连接器二；5、系统高压输出连接器；6、循环水泵供电连接器；7、电加热器供电连接器；8、燃料电池堆散热系统供电连接器；9、氢气循环泵供电连接器；10、空气压缩机供电连接器；11、防水透气阀；12、D脚；13、高压保险维护窗口；14、液路散热入口接头；15、液路散热出口接头；16、等电位接地点；17、输入铜排接口；19、箱体；20、可拆卸上盖。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-8所示，本用于燃料电池系统的多合一控制器，具有燃料电池控制模块、升压DC/DC模块、交流阻抗扰动模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块和低压配电模块，在本实施例中，多合一控制器还包括箱体19，箱体19上安装有LV CON1低压供电及通讯连接器1、LV CON2低压配电输出连接器2、LV CON3系统内部低压通讯连接器一3、LV CON4系统内部低压通讯连接器二4、HV CON2系统高压输出连接器5、HV CON5循环水泵供电连接器6、HV CON7 PTC电加热器供电连接器7、HV CON8燃料电池堆散热系统供电连接器8、HV CON4氢气循环泵供电连接器9和HV CON3空气压缩机供电连接器10，箱体19上设置有可拆卸上盖20，可拆卸上盖20上开设有高压保险维护窗口13，箱体19上还开设有HV CON1输入铜排接口17。
箱体19上还设置有防水透气阀11、液路散热入口接头14、液路散热出口接头15、等电位接地点16和散热器，防水透气阀11、液路散热入口接头14、液路散热出口接头15和等电位接地点16均安装在箱体19的侧部，散热器安装在箱体19内且位于箱体19底部。
箱体19上还设置有用于固定的若干D脚12。
燃料电池控制模块作为燃料电池系统中央控制器，用于燃料电池系统的氢、空、水、热、电管理控制，信息交互及故障诊断，确保系统可靠高效运行。
如图5、6所示，在本实施例中，燃料电池控制模块通过CAN通讯与降压DC/DC模块、升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块进行信息交互。LV CON3系统内部低压通讯连接器一3、LV CON4系统内部低压通讯连接器二4信号功能定义如下：CAN通讯主要为与电压巡检控制器、电控三通阀、PTC电加热器、循环水泵、散热器控制器、氢系统控制器的通讯；模拟信号输入主要为燃料电池系统的空气系统温度、压力传感器信号，水路冷却系统的节气门开度信号、温度及电导率传感器信号，氢气系统的温度及压力传感器信号；开关信号输入主要为高压互锁信号，补水箱液位信号；PWM信号输入主要为氢浓度传感器信号、空气流量计流量及温度信号；高边驱动输出主要为燃料电池堆散热风机驱动信号；低边驱动输出主要为氢喷电磁阀、尾排电磁阀及节气门驱动信号；H桥驱动输出主要给电子节温器的电机供电；5V/12V输出主要为传感器供电；LV CON1连接器信号功能定义如下：CAN通讯为与整车控制器的通讯。燃料电池控制模块通过采集信号输入及CAN通讯对燃料电池系统的状态实时监控，通过驱动输出及CAN通讯对燃料电池系统的执行器实时控制，最终实现对燃料电池系统的氢、空、水、热、电管理控制，信息交互及故障诊断，确保系统可靠高效运行。
升压DC/DC模块用于燃料电池堆输出电压升压变换以匹配动力电池电压，控制燃料电池堆功率输出及故障诊断。
如图5、6所示，在本实施例中，升压DC/DC模块连接燃料电池堆与动力电池，实现电压升压变换及功率分配功能，升压DC/DC模块采用多路BOOST交错并联电路拓扑及SiC材料的功率开关器件，纹波电流小，开关损耗小，效率高，具有宽范围的电压升压比。同时具有输入、输出电流及电压采样电路，采样温度校准电路，满足控制变量及精度需求。控制模式兼容输入恒流及输入恒压控制；燃料电池控制模块通过CAN通讯控制升压DC/DC模块开关机、工作模式切换、按照目标电流/电压工作及接收升压DC/DC模块状态信息。升压DC/DC模块工作在输入恒压控制模式，将输入电压控制在目标值，用以实现燃料电池堆开关机电压钳位，避免高电位，腐蚀膜电极；升压DC/DC模块工作在输入恒流控制模式，通过控制输入电流，实现燃料电池堆功率的加减载。
空气压缩机控制模块用于空压机启停、转速控制及故障诊断。
采用以上结构，空气压缩机控制模块与高压配电模块及空气压缩机相连，将输入高压直流电变换为交流电，输出给空气压缩机的电机，用于控制空压机的启停、转速及进行故障诊断。
氢气循环泵控制模块用于氢气循环泵启停、控制及故障诊断。
采用以上结构，氢气循环泵控制模块与高压配电模块及氢气循环泵相连，将输入高压直流电变换为交流电，输出给氢气循环泵的电机，用于控制氢气循环泵的启停、转速及进行故障诊断。
降压DC/DC模块用于将动力电池电压降至27.5V，供给燃料电池系统低压电源。
采用以上结构，降压DC/DC模块与高压配电模块及低压配电模块相连，采用隔离降压拓扑，将动力电池高压电变化为27.5V低压电，为燃料电池系统低压供电。
高压配电模块用于燃料电池系统的高压电源分配、高压预充电及过载短路保护。
如图5、6所示，在本实施例中，对燃料电池系统的高压上下电控制作简要说明，上电逻辑：整车上高压，且发送开启燃料电池堆指令后。多合一控制器进入高压上电流程，其一、燃料电池控制模块LSD-OUT2输出，闭合K2,判断预充完成后，LSD-OUT1输出，闭合K1，然后LSD-OUT2关断，断开K2，其二、燃料电池控制模块LSD-OUT4输出，闭合K4，判断预充完成后，LSD-OUT3输出，闭合K3，然后LSD-OUT4关断，断开K4。(仅低温下执行此流程)下电逻辑：燃料电池系统关机完成后，燃料电池控制模块LSD-OUT5输出，闭合K5，进行燃料电池堆氢耗氧放电流程,判断升压DC/DC模块输入电压低于安全电压后，LSD-OUT5关断，断开K5，停止放电，然后LSD-OUT1关断，断开K1，切断整车高压供电，R1为大阻值电阻器，并联在升压DC/DC模块后端，主要作用是，断开K1后，进行放电，将电压值放至安全电压以下，在本实施例中，Relay1-Relay8为继电器；f1-f16为自恢复保险；D1、D2为二极管。
低压配电模块用于燃料电池系统的低压电源分配及过载短路保护。
如图5、6所示，在本实施例中，对燃料电池系统的低压电控作简要说明。LV C0N1pin5接入整车常电，Relay1常闭触点为接通状态，经过Relay1,D1，f1给燃料电池控制模块供电，燃料电池控制模块此时为休眠状态。接着LV C0N1 pin6接入整车钥匙ON档电，经f2输入给燃料电池控制模块，燃料电池控制模块唤醒，主程序运行。接着燃料电池控制模块LSD-OUT12输出，Relay2常开触点接通，经保险f3给降压DC/DC模块供电，经保险f5给升压DC/DC模块供电，经保险f6给空气压缩机控制模块供电，经保险f7给氢气循环泵控制模块供电，经保险f8给交流阻抗扰动模块供电，经保险f9给高压配电模块供电。接着执行高压上电流程。接着燃料电池控制模块通过CAN控制降压DC/DC模块工作，经f4输出供电。接着燃料电池控制模块,LSD-OUT13输出，Relay1常开触点断开，切断整车常电，完全由降压DC/DC模块低压供电。接着燃料电池控制模块,LSD-OUT11输出，Relay3常开触点闭合，LV CON2 pin2对外供电，负载为氢喷电磁阀；燃料电池控制模块,LSD-OUT10输出，Relay4常开触点闭合，LV CON2pin3对外供电，负载为尾排电磁阀；燃料电池控制模块,LSD-OUT9输出，Relay5常开触点闭合，LV CON2 pin4对外供电，负载为电控三通阀及节气门；燃料电池控制模块,LSD-OUT8输出，Relay6常开触点闭合，LV CON2 pin5对外供电，负载为阀体PTC加热1；燃料电池控制模块,LSD-OUT7输出，Relay7常开触点闭合，LV CON2 pin6对外供电，负载为阀体PTC加热2；燃料电池控制模块,LSD-OUT6输出，Relay8常开触点闭合，LV CON2 pin7对外供电，负载为管路PTC加热。
交流阻抗扰动模块用于燃料电池堆动力线交流扰动波形注入，配合电堆巡检控制器进行电堆单片电压在线阻抗测试。
采用以上结构，交流阻抗扰动模块与燃料电池堆相连，主要作用是产生交流扰动波形，通过电压巡检控制器的扰动电流及单片扰动电压的采集处理分析，计算出电堆的阻抗值，燃料电池控制模块根据阻抗值进行水管理调节，提高燃料电池堆的性能及寿命，扰动产生电路主要实现方式可通过两种方式实现；实现方式一，独立扰动电路，与升压DC/DC模块输入端并联在燃料电池堆输出动力线上，其一利用mos管的可变电阻区特性，通过调节栅极电压，改变mos管的源漏极间电阻，产生正弦扰动波形；其二利用mos管开关特性，串联一个电阻器，通过控制mos管开关，产生矩形波脉冲；实现方式二，升压DC/DC模块在输入直流电流上叠加交流扰动波形。
升压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连，升压DC/DC模块的高压输入端与HV CON1输入铜排接口17相连。
空气压缩机控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
氢气循环泵控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
降压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连。
交流阻抗扰动模块分别与燃料电池控制模块、低压配电模块相连，交流阻抗扰动模块的高压输出端与升压DC/DC输入端并联。
燃料电池控制模块分别与LV CON1低压供电及通讯连接器1、LV CON3系统内部低压通讯连接器一3、LV CON4系统内部低压通讯连接器二4、高压配电模块、低压配电模块相连。
高压配电模块分别与低压配电模块、HV CON2系统高压输出连接器5、HV CON5循环水泵供电连接器6、HV CON7 PTC电加热器供电连接器7、HV CON6燃料电池堆散热系统供电连接器8、HV CON4氢气循环泵供电连接器9、HV CON3空气压缩机供电连接器10相连。
采用以上结构，高压配电模块与动力电池、升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块，循环水泵、燃料电池堆散热系统、电加热器相连，实现燃料电池系统电源分配、高压预充电及过载短路保护。
低压配电模块分别与LV CON1低压供电及通讯连接器1、LV CON2低压配电输出连接器2相连。
采用以上结构，低压配电模块与燃料电池控制模块、降压DC/DC模块、升压DC/DC模块、空气压缩机模块、氢气循环泵模块、交流阻抗扰动模块、高压配电模块相连，实现燃料电池系统的低压电分配及过载短路保护。
散热器分别与升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块相连。
采用以上结构，实现模块的冷却散热，散热效果好。
如图7所示，本多合一控制器应用时的工作流程如下：多合一控制器应用于燃料电池汽车，整车闭合低压系统机械总开关，常电上电，燃料电池控制模块供电，进入休眠模式；接着整车钥匙档位调至ON档，高压上电，辅助散热循环系统开启，为整车及燃料电池系统多合一控制器散热；接着燃料电池控制模块唤醒，自检及初始化；接着整车发送燃料电池开机信号及目标功率；接着多合一控制器进行高压及低压电源分配管理，同时车载氢系统供应氢气；接着多合一控制器完成燃料电池系统开机前自检，执行开机流程；接着燃料电池系统开启冷却循环，开启空气供应，开启氢气供应，升压DC/DC模块进行输入电压钳位；接着燃料电池开机成功，开始响应整车功率请求；接着升压DC/DC模块工作在恒流模式拉载功率，同时燃料电池控制模块实时进行氢空水动态调节，同时进行燃料电池堆交流阻抗值实时监测，进行深度水管理调节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，具有燃料电池控制模块、升压DC/DC模块、交流阻抗扰动模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块和低压配电模块。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的燃料电池控制模块作为燃料电池系统中央控制器，用于燃料电池系统的氢、空、水、热、电管理控制，信息交互及故障诊断，确保系统可靠高效运行。
3.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的升压DC/DC模块用于燃料电池堆输出电压升压变换以匹配动力电池电压，控制燃料电池堆功率输出及故障诊断。
4.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的空气压缩机控制模块用于空压机启停、转速控制及故障诊断。
5.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的氢气循环泵控制模块用于氢气循环泵启停、转速控制及故障诊断。
6.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的降压DC/DC模块用于将动力电池电压降至27.5V，供给燃料电池系统低压电源。
7.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的高压配电模块用于燃料电池系统的高压电源分配、高压预充电及过载短路保护，所述的低压配电模块用于燃料电池系统的低压电源分配及过载短路保护。
8.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的交流阻抗扰动模块用于燃料电池堆动力线交流扰动波形注入，配合电堆巡检控制器进行电堆单片电压在线阻抗测试。
9.根据权利要求1所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的多合一控制器还包括箱体，箱体上安装有低压供电及通讯连接器、低压配电输出连接器、系统内部低压通讯连接器一、系统内部低压通讯连接器二、系统高压输出连接器、循环水泵供电连接器、电加热器供电连接器、燃料电池堆散热系统供电连接器、氢气循环泵供电连接器和空气压缩机供电连接器，箱体上设置有可拆卸上盖，可拆卸上盖上开设有高压保险维护窗口，箱体上还开设有输入铜排接口，所述的箱体上还设置有防水透气阀、液路散热入口接头、液路散热出口接头、等电位接地点和散热器，防水透气阀、液路散热入口接头、液路散热出口接头和等电位接地点均安装在箱体的侧部，散热器安装在箱体内且位于箱体底部，所述的箱体上还设置有用于固定的若干D脚。
10.根据权利要求9所述的用于燃料电池系统的多合一控制器，其特征在于，所述的升压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连，升压DC/DC模块的高压输入端与HV CON1输入铜排接口相连；所述的空气压缩机控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连；所述的氢气循环泵控制模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连；所述的降压DC/DC模块分别与燃料电池控制模块、高压配电模块、低压配电模块相连；所述的交流阻抗扰动模块分别与燃料电池控制模块、低压配电模块相连，交流阻抗扰动模块的高压输出端与升压DC/DC输入端并联；所述的燃料电池控制模块分别与低压供电及通讯连接器、系统内部低压通讯连接器一、系统内部低压通讯连接器二、高压配电模块、低压配电模块相连；所述的高压配电模块分别与低压配电模块、系统高压输出连接器、循环水泵供电连接器、电加热器供电连接器、燃料电池堆散热系统供电连接器、氢气循环泵供电连接器、空气压缩机供电连接器相连；所述的低压配电模块分别与低压供电及通讯连接器、低压配电输出连接器相连；所述的散热器分别与升压DC/DC模块、空气压缩机控制模块、氢气循环泵控制模块、降压DC/DC模块、高压配电模块相连。
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CN117895034A (zh) * 2024-03-07 2024-04-16 山东美燃氢动力有限公司 一种燃料电池电堆稳压控制方法、设备及系统

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