CN113246804A - 一种氢能源车辆用延时控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种氢能源车辆用延时控制系统,包括:锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器;锂电池总成包括锂电池、锂电池管理系统BMS、DC‑DC直流变换器、线圈和第二接触器,DC‑DC直流变换器设置在锂电池和锂电池管理系统BMS之间;氢燃料堆延时装置包括氢燃料堆控制系统FCU、继电器、二极管和线圈。整体系统采用创新设计,结合锂电池的控制系统特点,结构简单,便于实现,成本低,可有效解决氢能源车停车后存在的耗电亏电、能源浪费、不安全等问题。
Description
技术领域
本申请涉及氢能源车辆技术领域,特别是涉及一种氢能源车辆用延时控制系统。
背景技术
随着国家对能源、环保发展规划,以氢能源为动力的工业车辆具有无污染、动力强劲、适合低温环境、可持续作业等优势,在国外市场得到了较为普遍应用。氢燃料电池核心技术为氢反应电堆,市场上的氢反应电堆大多为进口,价格较高,近些年随着国内对其技术的突破升级,国产氢反应电堆已经具备了批量生产能力,在工业车辆领域逐渐大规模应用,随着国家政策出台及技术的发展,氢能源车辆具有极大的潜力。
氢能源装置的在车辆上的应用与目前常用的锂电池或铅酸电池在控制系统上有很大的区别,在整车启动或停车时均需对氢反应堆控制系统进行检测,以保护系统的安全运行。现有的小功率氢能源车辆没有延时断电功能,部分大功率车辆也仅仅采用传统的主电路延时断电,并没有直接切断锂电池的输出,存在耗电亏电、能源浪费、不安全等问题。
如何解决氢能源车停车后存在的耗电亏电、能源浪费、不安全等问题,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明目的为提供一种氢能源车辆用延时控制系统,整体系统采用创新设计,结合锂电池的控制系统特点,结构简单,便于实现,成本低,可有效解决氢能源车停车后存在的耗电亏电、能源浪费、不安全等问题。
本发明提供的技术方案如下:
一种氢能源车辆用延时控制系统,包括:锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器;
锂电池总成包括锂电池、锂电池管理系统BMS、DC-DC直流变换器、线圈和第二接触器,DC-DC直流变换器设置在锂电池和锂电池管理系统BMS之间;
氢燃料堆延时装置包括氢燃料堆控制系统FCU、继电器、二极管和线圈;
锂电池的正极串联第二接触器,其后分出两路,一路连接到氢能源装置的正极,一路串联第一接触器接到车辆控制器;
锂电池的正极通过控制线串联钥匙开关,其后分出两路,一路接入车辆控制器的控制端,另一路接入氢燃料堆延时装置至DC-DC直流变换器的控制端;
继电器设置在锂电池正极和DC-DC直流变换器的控制端之间;
锂电池总成与氢燃料堆延时装置通过通信线连接。
优选地,钥匙开关还串联有急停开关。
优选地,第一接触器与车辆控制器之间串联有第一熔断器。
优选地,第一接触器两端并联设有续流电阻。
优选地,第二接触器与氢能源装置之间串联有第二熔断器。
优选地,钥匙开关还串联有第三熔断器。
优选地,DC-DC直流变换器具体为80V-12V。
由此可见,本发明中氢能源车辆用延时控制系统,包括:锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器;锂电池总成包括锂电池、锂电池管理系统BMS、DC-DC直流变换器、线圈和第二接触器,DC-DC直流变换器设置在锂电池和锂电池管理系统BMS之间;氢燃料堆延时装置包括氢燃料堆控制系统FCU、继电器、二极管和线圈;锂电池的正极串联第二接触器,其后分出两路,一路连接到氢能源装置的正极,一路串联第一接触器接到车辆控制器;锂电池的正极通过控制线串联钥匙开关,其后分出两路,一路接入车辆控制器的控制端,另一路接入氢燃料堆延时装置至DC-DC直流变换器的控制端;继电器设置在锂电池正极和DC-DC直流变换器的控制端之间;锂电池总成与氢燃料堆延时装置通过通信线连接。整体系统采用创新设计,结合锂电池的控制系统特点,结构简单,便于实现,成本低,可有效解决氢能源车停车后存在的耗电亏电、能源浪费、不安全等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例,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为本发明实施例提供的氢能源车辆用延时控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上,它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上;当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
须知,本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本申请可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本申请实施例采用递进的方式撰写。
请如图1所示,本发明实施例提供一种氢能源车辆用延时控制系统,包括:锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器;
锂电池总成包括锂电池、锂电池管理系统BMS、DC-DC直流变换器、线圈和第二接触器,DC-DC直流变换器设置在锂电池和锂电池管理系统BMS之间;
氢燃料堆延时装置包括氢燃料堆控制系统FCU、继电器、二极管和线圈;
锂电池的正极串联第二接触器,其后分出两路,一路连接到氢能源装置的正极,一路串联第一接触器接到车辆控制器;
锂电池的正极通过控制线串联钥匙开关,其后分出两路,一路接入车辆控制器的控制端,另一路接入氢燃料堆延时装置至DC-DC直流变换器的控制端;
继电器设置在锂电池正极和DC-DC直流变换器的控制端之间;
锂电池总成与氢燃料堆延时装置通过通信线连接。
本发明实施例提供的氢能源车辆用延时控制系统,主要由锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器组成。本氢能源车辆用延时控制系统,结合锂电池管理系统BMS与氢燃料堆控制系统(FCU)对锂电池的输出进行延时断电,同时上电激活,确保车辆正常启动,安全停车。整体系统采用创新设计,结合锂电池总成的特点,结构简单,便于实现,成本低,可有效解决氢能源车停车后存在的耗电亏电、能源浪费、不安全等问题。
当整车启动时,闭合钥匙开关(KS),此时锂电池的电压信号分3路:其中第1路通过二级管(VD)输入到锂电池总成的DC-DC直流变换器的控制端(C),此时锂电池总成的锂电池管理系统BMS开始自检工作,正常后锂电池的线圈(Coil)使得第二继电器吸合,整车主电路上电。第2路输入到车辆控制器的控制端(1A1),第一接触器(MC)吸合,整车可以工作。第3路输入到氢燃料对控制系统(FCU),激活氢燃料对控制系统(FCU),控制继电器(J1)吸合,此时锂电池的电压信号通过继电器(J1)也输入到锂电池总成的DC-DC直流变换器的控制端(C)。
当整车需要停机时,关闭(断开)钥匙开关(KS),此时上述的三路输入信号中断消失,此时继电器(J1)仍然是闭合,该电压信号因二极管(VD)的反向隔离,不会对反串到氢燃料对控制系统FCU及整车电控,但该电压信号可以输入到锂电池总成的DC-DC直流变换器的控制端(C),所以锂电池的第二继电器仍然是吸合,锂电池保持给氢能装置供电。第2路信号消失时,整车第一接触器(MC)断开,车辆停止工作;第3路信号消失时氢燃料堆控制系统(FCU)激活延时控制程序,当氢能源装置所有停车运行系统(温度、排气等)完成后,接触器(J1)自动断开,此时锂电池总成的DC-DC直流变换器的控制端(C)失去电压信号,锂电池总成的第二接触器断开,锂电池停止供电,整车锂电池主电路及控制电路全部断开。
本发明实施例所提供的氢能源车辆用延时控制系统,优选地,钥匙开关还串联有急停开关。当出现危险状况时,急停开关可用作安全措施来中止有害负载或切断电源,停止车辆运转,达到保护人身和车辆的安全。
本发明实施例所提供的氢能源车辆用延时控制系统,优选地,第一接触器与车辆控制器之间串联有第一熔断器,第二接触器与氢能源装置之间串联有第二熔断器,钥匙开关还串联有第三熔断器。熔断器可以帮助保持车内所有电气线路和器件的安全,具体的,熔断器为保险丝,包括刀片保险丝、玻璃管保险丝、熔断片和限流保险丝等。
本发明实施例所提供的氢能源车辆用延时控制系统,优选地,第一接触器两端并联设有续流电阻。续流电阻的设置,可以在电路中避免因为第一接触器关断时产生电弧造成电器设备的损坏。
本发明实施例所提供的氢能源车辆用延时控制系统,优选地,DC-DC直流变换器具体为80V-12V。当然,DC-DC直流变换器的规格不仅限于80V-12V,还可以根据实际车辆情况选定其他规格。
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 (7)
1.一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,包括:锂电池总成、车辆控制器、氢能源装置、氢燃料堆延时装置、钥匙开关和第一接触器;
所述锂电池总成包括锂电池、锂电池管理系统BMS、DC-DC直流变换器、线圈和第二接触器,所述DC-DC直流变换器设置在所述锂电池和所述锂电池管理系统BMS之间;
所述氢燃料堆延时装置包括氢燃料堆控制系统FCU、继电器、二极管和线圈;
所述锂电池的正极串联第二接触器,其后分出两路,一路连接到所述氢能源装置的正极,一路串联所述第一接触器接到所述车辆控制器;
所述锂电池的正极通过控制线串联所述钥匙开关,其后分出两路,一路接入所述车辆控制器的控制端,另一路接入所述氢燃料堆延时装置至所述DC-DC直流变换器的控制端;
所述继电器设置在所述锂电池正极和所述DC-DC直流变换器的控制端之间;
所述锂电池总成与所述氢燃料堆延时装置通过通信线连接。
2.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述钥匙开关还串联有急停开关。
3.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述第一接触器与所述车辆控制器之间串联有第一熔断器。
4.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述第一接触器两端并联设有续流电阻。
5.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述第二接触器与所述氢能源装置之间串联有第二熔断器。
6.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述钥匙开关还串联有第三熔断器。
7.根据权利要求1所述的一种氢能源车辆用延时控制系统,其特征在于,所述DC-DC直流变换器具体为80V-12V。
Priority Applications (1)
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CN202110741886.5A CN113246804A (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种氢能源车辆用延时控制系统 |
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Cited By (1)
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CN114312492A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-12 | 杭叉集团股份有限公司 | 一种氢燃料电池叉车及其上下电控制系统 |
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2021
- 2021-06-30 CN CN202110741886.5A patent/CN113246804A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114312492A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-04-12 | 杭叉集团股份有限公司 | 一种氢燃料电池叉车及其上下电控制系统 |
CN114312492B (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-14 | 杭叉集团股份有限公司 | 一种氢燃料电池叉车及其上下电控制系统 |
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