CN115465120A - 一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统及其管理方法，通过设置氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统构成混合增程系统，可独立工作也可联合工作，与动力电池系统、蓄电池系统共同为车辆提供电力，并通过热管理系统平衡冷热。一套完善的气、电、热管理方法，为系统工作提供保障，当环境温度较低时，优先启动氢气燃烧增程器，产生的热量提供给氢燃料电池发电系统、动力电池系统和膜分离系统用以启动；当氢燃料电池发电系统、动力电池系统工作后，为用电输出单元提供电力，同时，产生含水混合气输入至氢气燃烧增程器进行二次反应。

Description

一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统及其管理方法

技术领域

本发明涉及汽车增程器及燃料电池技术，具体涉及一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统及其管理方法。

背景技术

目前电动汽车所用的增程系统主要有燃料电池增程系统以及燃油增程系统。其中燃料电池增程系统主要采用燃料电池提供电能。燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能。目前最常见、技术最成熟的燃料电池是氢氧燃料电池，通过在质子交换膜上的催化剂的作用，氢气和氧气发生电化学反应，生成水和电能。氢氧燃料电池不受卡诺循环效应的限制，因此效率高，理论上发电效率可达到85％～90％，一般情况下可达50％左右。但是存在以下问题：为了避免催化剂中毒，燃料电池对氢气的纯度要求极高，一般情况下要达到99.999％以上；燃料电池启动时对温度有一定要求，合适的工作温度一般在100℃左右，同时整个系统需要加湿同时避免水的结冰，一旦质子交换膜上的水汽结冰，会导致膜电极和质子交换膜的分离，系统会产生严重故障甚至报废；部分情况下，由于电堆加工工艺的影响，系统密闭性不良，也会有部分氢气随尾气排放到大气中，造成能量的损失。

燃油增程系统主要采用常规燃油发动机驱动发电机工作，产生电能，进而驱动电动机工作，产生车辆行驶的动力。燃油增程系统的优势是降低了消费者对续驶里程的焦虑，提高了电动汽车在寒冷地带的适应性。燃油增程系统的发动机一直在合适的转速区间工作，其能量效率也显著优于传统动力汽车。但是燃油增程系统需要驱动电机工作，这一过程会产生能量损耗，进而导致热效的损失，一般情况下燃油增程系统只有36％左右。

氢气发动机是最近几年出现的一种发动机技术，通过氢气氧气的燃烧驱动曲轴连杆的工作，进而驱动车辆的行驶。得益于氢气氧气燃烧的热量较高，有部分厂家曾经报道过氢气发动机的热效能够达到44％左右。但是，虽然氢气发动机对氢气纯度的要求大幅降低，但氢气发动机与燃料电池的热效相比仍然较低。同时，由于汽车行驶道路的复杂性，氢气发动机无法在稳定的转速下工作，这会进一步导致其热效率的下降。

为此，需要设计一种增程系统，采用更简单的气体管理策略，能够适应于更广泛的自然环境(温度范围)，同时尽可能地减少尾气排放，热效更高，整个环节更为节能环保。

发明内容

为此，本发明提供一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，并提供其管理方法，包括气体管理、电管理、热管理。该系统设置氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、蓄电池系统作为能量供应源，系统整个采用氢燃料，通过膜分离系统进行纯度分离，并通过热管理系统进行热量分配。工作模式是，当环境温度较低时，优先启动氢气燃烧增程器，并产生的热量提供给氢燃料电池发电系统、动力电池系统和膜分离系统用以启动；当氢燃料电池发电系统、动力电池系统达到合适温度启动工作后，为用电输出单元提供电力；同时，氢燃料电池发电系统产生含水混合气，输入所述氢气燃烧增程器进行二次反应，发生氢氧燃烧反应气。

本发明采取的技术方案如下：

一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，包括中央控制单元，以及和所述中央控制单元连接的氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、蓄电池系统、驱动电机、车载电器系统、膜分离系统、空气发生器、氢气源、尾气净化排放单元、热管理系统以及其它控制单元；

所述氢气源与膜分离系统输入端相连，所述膜分离系统一输出端与氢气燃烧增程器相连，另一输出端与氢燃料电池发电系统相连；所述空气发生器一输出端与氢气燃烧增程器相连，另一输出端与氢燃料电池发电系统相连；所述氢燃料电池发电系统气输出端与氢气燃烧增程器输入端相连，所述氢气燃烧增程器与尾气净化排放单元相连；

所述蓄电池系统与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、车载电器系统电连接；所述氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统与动力电池系统电连接；所述氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统与驱动电机电连接；所述动力电池系统也与车载电器系统电连接；

所述热管理系统与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、膜分离系统热连接；所述氢气燃烧增程器也与氢燃料电池发电系统、动力电池系统、膜分离系统热连接。

进一步地：所述膜分离系统，具有选择性质子交换膜，只允许氢气通过，且一边产生高纯氢气，另一边产生低纯氢气；所述高纯氢气通向氢燃料电池发电系统，所述低纯氢气通向氢气燃烧增程器。

进一步地：所述热管理系统，采用液体或气体流动性媒介，或热辐射媒介。

一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统的管理方法，包括气管理、电管理和热管理，其特征在于：

1)所述气管理方法为：

当所述氢燃料电池发电系统工作时，氢气源提供高压氢气到膜分离系统，所述膜分离系统产生高纯氢气和低纯氢气，其中高纯氢气与空气发生器输送的含氧气空气在所述氢燃料电池发电系统中发生氧化还原反应，生成含水混合气，所述含水混合气提供给所述氢气燃烧增程器，在氢气燃烧增程器中与膜分离系统产生的低纯氢气以及空气发生器输送的含氧气空气混合，发生氢氧燃烧反应；

当氢燃料电池发电系统不工作时，氢气源提供的高压氢气直接与空气发生器输送的含氧气空气混合，在氢气燃烧增程器中发生氢氧燃烧反应；

2)所述电管理方法为：

所述氢气燃烧增程器，单独或与氢燃料电池发电系统共同驱动驱动电机工作，同时所述氢气燃烧增程器产生的富余电力反馈给所述蓄电池系统和/或动力电池系统；

所述氢燃料电池发电系统，单独或与氢气燃烧增程器共同驱动驱动电机工作，同时所述氢燃料电池发电系统产生的富余电力反馈给蓄电池系统和/或动力电池系统；

所述动力电池系统，单独或与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统共同驱动驱动电机工作；同时所述动力电池系统为车载电器系统提供电能；同时所述动力电池系统产生的富余电力反馈给蓄电池系统；

所述蓄电池系统为氢气燃烧增程器提供点火电力，以及为车载电器系统提供电能；

3)所述热管理方法为：

所述热管理系统为氢气燃烧增程器提供制冷至工作温度；

当环境温度较低时，所述氢燃料电池发电系统不启动工作，直到依靠氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度；当氢燃料电池发电系统正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统进行冷却；

当环境温度较低时，动力电池系统不启动工作，直到依靠氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度；当动力电池系统正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统进行冷却；

所述膜分离系统，通过氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度，多余的热量通过热管理系统进行冷却。

一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统的工作方法，其特征在于：

当环境温度较低，所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统无法正常工作时，所述氢气燃烧增程器优先启动，为用电输出单元提供电力，所述氢气燃烧增程器产生的热量，提供给所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统和膜分离系统；

所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统达到合适温度后启动工作，为用电输出单元提供电力；

同时，所述氢燃料电池发电系统和膜分离系统工作后，产生含水混合气，输入所述氢气燃烧增程器，在氢气燃烧增程器中与膜分离系统产生的低纯氢气以及空气发生器输送的含氧气空气混合，发生氢氧燃烧反应。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

1.避免了传统燃料电池系统所需要的复杂尾气回收系统。

2.提高了氢燃料增程系统的工作效率。

3.提高了氢燃料增程系统的能量利用效率。

4.本系统具有低温下稳定工作的能力，提高了氢燃料增程系统的适应性。

5.与氢燃料电池增程系统相比，本系统适应性更强，对氢气的纯度要求更低，气体管理更简单，同时对燃料电池电堆的密闭要求更低并且不用担心燃料电池氢气外泄的风险。

6.与氢发动机增程系统相比，本系统能量利用率更高，整机效率提升显著。

7.与燃油增程系统相比，本系统为零排放，更环保。

8.理论上，本系统的热效率将介于氢发动机增程系统与氢燃料电池增程系统之间，并且氢发动机增程系统会在稳定转速下工作，其热效率会在47％左右，远远高于现有动力系统。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统信息管理架构示意图。

图2为一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统气管理架构示意图。

图3为一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统电管理架构示意图。

图4为一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统热管理架构示意图。

0-中央控制单元，1-氢气燃烧增程器，2-氢燃料电池发电系统，3-动力电池系统，4-蓄电池系统，5-驱动电机，6-车载电器系统，7-膜分离系统，8-空气发生器，9-氢气源，10-尾气净化排放单元，11-热管理系统，12-其它控制单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，其中附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明，但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本发明技术方案作的唯一限定，凡是在本发明技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本发明的保护范围。

本发明提供一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，如图1所示，包括中央控制单元0、氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、蓄电池系统4、驱动电机5、车载电器系统6、膜分离系统7、空气发生器8、氢气源9、尾气净化排放单元10、热管理系统11以及其它控制单元12。

中央控制单元0和其它控制单元12构成了信息处理单元，中央控制单元0是处理核心，它接收氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、蓄电池系统4、驱动电机5、车载电器系统6、膜分离系统7、空气发生器8、氢气源9、尾气净化排放单元10、热管理系统11、其它控制单元12等机构发送来的信号及请求，以及车辆传感器发送来的环境温度、湿度、压力、电流、电压、电池容量等信号，结合控制单元中内置的逻辑综合判断并向各机构下发相关指令。

氢气燃烧增程器1，将氢气、氧气混合气燃烧推动气缸、曲轴运作，进而推动发电机发电；氢燃料电池发电系统2，将氢气和氧气在电堆上通过催化剂的作用发生氧化还原反应，产生电力；动力电池系统3，主要为驱动电机5提供电力；蓄电池系统4，主要为车载电器系统6及氢气燃烧增程器1启动时提供点火电力；驱动电机5和车载电器系统6是用电单元；膜分离系统7，是一种选择性透过膜，只允许氢气通过，在压力作用下，膜分离系统7的选择性质子交换膜一边产生高纯氢气，另一边产生低纯氢气；空气发生器8提供氧气；氢气源9提供氢气；尾气净化排放单元10用于对尾气处理排放；热管理系统11用于管理系统的冷热循环。其它控制单元12用于辅助采集其他信息并控制各执行机构。

膜分离系统7、空气发生器8、氢气源9等构成了燃料供给单元。膜分离系统7用于选择性过滤氢气，既产生高纯度氢气也产生低纯度氢气；空气发生器8提供含氧空气，氢气源9提供氢气。

氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、蓄电池系统4等构成了能量供给单元。氢气燃烧增程器1，用于将氢气、氧气混合燃烧，产生能量推动气缸、曲轴运作，进而推动发电机发电。氢燃料电池发电系统2，是将氢气和氧气在电堆上通过催化剂的作用发生氧化还原反应，产生电力。氢气燃烧增程器1和氢燃料电池发电系统2产生的电力均可以用来直接驱动驱动电机5工作，也可以共同驱动驱动电机5工作，富余电力还可以存储于动力电池系统3和蓄电池系统4中。动力电池系统3，主要为驱动电机5提供电力，它的一部分电力来自于氢气燃烧增程器1和氢燃料电池发电系统2产生的富余电力。蓄电池系统4，主要为车载电器系统6及氢气燃烧增程器1启动提供点火电力。

氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、热管理系统11等构成了热量控制单元。氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2氢氧燃烧产生热量，动力电池系统3工作产生热量；热管理系统11，管理系统内冷、热平衡，冷、热管理媒介可以为冷却液、水、氟利昂或其它常见热管理媒介，也可以是气体、辐射等媒介。

驱动电机5、车载电器系统6、其它控制单元12构成了输出单元。

所以，在气体传输方面，如图2所示，氢气源9与膜分离系统7输入端相连，向膜分离系统7输送氢气；膜分离系统7有两个输出端，一个是低纯度氢气输出端，与氢气燃烧增程器1相连，另一个是高纯度氢气输出端，与氢燃料电池发电系统2相连；空气发生器8也有两个输出端，一端与氢气燃烧增程器1相连，另一端与氢燃料电池发电系统2相连，向两者输送氧气；氢燃料电池发电系统2输出端接入氢气燃烧增程器1，向氢气燃烧增程器1输送反应混合气。氢气燃烧增程器1与尾气净化排放单元10相连。

在电力传输方面，如图3所示，蓄电池系统4与氢气燃烧增程器1相连为其提供启动电压；蓄电池系统4也与氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3相连，为其临时供电；蓄电池系统4主要与车载电器系统6相连，为其提供工作电压；同时，蓄电池系统4也获得氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3的补充供给。氢气燃烧增程器1与驱动电机5相连，为其供电；氢燃料电池发电系统2和动力电池系统3也与驱动电机5相连，为其供电；动力电池系统3主要为驱动电机5提供电力，也与车载电器系统6相连，为其供电。氢燃料电池发电系统2与氢气燃烧增程器1也可联合向驱动电机5供电。

在热量传输方面，如图4所示，热管理系统11与氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7相连；氢气燃烧增程器1同时也与氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7相连。

热管理系统11为氢气燃烧增程器1提供制冷，辅助氢气燃烧增程器1始终保持合适的温度；同时，当环境温度较低时，也将氢气燃烧增程器1产生的热量供给氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7；当环境温度较高时，也将氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7产生的多余热量进行冷却。氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7的热量来源于热管理系统11或氢气燃烧增程器1。

本发明提供的一种包含氢气燃烧增程器和氢燃料电池的混合增程系统，与单一氢燃料电池增程系统相比，适应性更强，对氢气的纯度要求更低；与燃油增程系统相比，更环保；与氢发动机增程系统相比，系统能量利用率更高。本发明混合增程系统只采用氢燃料，气体管理更简单，同时对燃料电池电堆的密闭要求更低并且不用担心燃料电池氢气外泄的风险。

因此，本发明针对本混合增程系统提供气管理方案，如图2所示：

当氢燃料电池发电系统2工作时，膜分离系统7也工作，氢气源9提供高压氢气到达膜分离系统7中；在压力的作用下，膜分离系统7选择性质子交换膜一边产生高纯氢气，另一边产生纯度较低的氢气；高纯氢气提供给氢燃料电池发电系统2，与空气发生器8输送的含氧气空气在氢燃料电池发电系统2的电堆中发生氧化还原反应，生成含水混合气提供给氢气燃烧增程器1；该混合气在氢气燃烧增程器1中，与膜分离系统7产生的纯度较低的氢气以及空气发生器8输送的含氧气空气混合，在氢气燃烧增程器1中发生氢氧燃烧反应，推动气缸、曲轴运作，进而推动发电机发电。氢气燃烧增程器1产生的水蒸气等气体通过尾气净化排放单元10排放至大气中。

当氢燃料电池发电系统2不工作时，膜分离系统7也不工作，氢气源9提供的高压氢气通过膜分离系统7与空气发生器8输送的含氧气空气混合，在氢气燃烧增程器1中发生氢氧燃烧反应，推动气缸、曲轴运作，进而推动发电机发电。氢气燃烧增程器1产生的水蒸气等气体通过尾气净化排放单元10排放至大气中。

本发明针对本混合增程系统提供电管理方案，如图3所示：

当氢气燃烧增程器1启动工作时，产生的电力可以用来直接驱动驱动电机5工作，也可以与氢燃料电池发电系统2产生的电力一起驱动驱动电机5工作；氢气燃烧增程器1产生的富余电力可以反馈给蓄电池系统4，补充蓄电池系统4损失的电力，氢气燃烧增程器1产生的富余电力还可以存储于动力电池系统3中。

当氢燃料电池发电系统2启动工作时，产生的电力可以用来直接驱动驱动电机5工作，也可以与氢气燃烧增程器1产生的电力一起驱动驱动电机5工作；氢燃料电池发电系统2产生的富余电力可以反馈给蓄电池系统4，补充蓄电池系统4损失的电力，氢燃料电池发电系统2产生的富余电力还可以存储于动力电池系统3中。

动力电池系统3存储的电力可以用来直接驱动驱动电机5工作；也可以与氢气燃烧增程器1、氢燃料电池发电系统2中的一组或全部一起驱动驱动电机5工作；动力电池系统3存储的电力可以反馈给蓄电池系统4，补充蓄电池系统4损失的电力；动力电池系统3存储的电力还可以用来给车载电器系统6提供电能。

蓄电池系统4主要为氢气燃烧增程器1提供点火电力，以及为车载电器系统6提供电能。

本发明针对本混合增程系统提供热管理方案，如图4所示：

氢气燃烧增程器1正常工作温度较高时，热管理系统11为氢气燃烧增程器1提供制冷，辅助氢气燃烧增程器1达到合适温度。

当环境温度较低时，氢气燃烧增程器1工作之后，会产生较多热量，这些热量可以为氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3、膜分离系统7提供正常工作所需热量。

当环境温度较低时，氢燃料电池发电系统2不启动，直到依靠氢气燃烧增程器1或热管理系统11提供的热量达到合适的工作温度；当氢燃料电池发电系统2正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统11进行冷却，以维持正常的工作温度。

当环境温度较低时，动力电池系统3不启动，直到依靠氢气燃烧增程器1或热管理系统11提供的热量达到合适的工作温度；当动力电池系统3正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统11进行冷却，以维持正常的工作温度。

膜分离系统7在高温时效率较高，可以通过氢气燃烧增程器1或热管理系统11提供的热量达到合适的工作温度，多余的热量通过热管理系统11进行冷却，以维持正常的工作温度。

所以理论上，本系统的热效率将介于氢发动机增程系统与氢燃料电池增程系统之间，并且氢发动机增程系统会在稳定转速下工作，其热效率会在47％左右，远远高于现有动力系统。

一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，可根据环境条件选择合适的工作模式。当控制单元识别出环境温度较低，氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3无法正常工作时，氢气燃烧增程器1优先启动，为输出单元提供电力，保障系统能量需求。氢气燃烧增程器1优先启动后会持续产生热量，富余的热量用于对氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3进行加热，氢燃料电池发电系统2、动力电池系统3达到合适温度时，启动工作，为输出单元提供电力，保障系统能量需求。同时氢气燃烧增程器1富余热量提供给膜分离系统7等机构，进行气体的预热，提高氢气燃烧增程器1的工作效率。氢燃料电池发电系统2不完全反应产生的含氢气混合气，进入氢气燃烧增程器1中二次反应，最终整个系统工作产生的尾气经过尾气净化排放单元10充分过滤，只产生水蒸气排放到大气之中。在这其中，中央控制单元0对气、电、热的运行提供总控制。

Claims (5)

1.一种寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，其特征在于：包括中央控制单元，以及和所述中央控制单元连接的氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、蓄电池系统、驱动电机、车载电器系统、膜分离系统、空气发生器、氢气源、尾气净化排放单元、热管理系统以及其它控制单元；

所述氢气源与膜分离系统输入端相连，所述膜分离系统一输出端与氢气燃烧增程器相连，另一输出端与氢燃料电池发电系统相连；所述空气发生器一输出端与氢气燃烧增程器相连，另一输出端与氢燃料电池发电系统相连；所述氢燃料电池发电系统气输出端与氢气燃烧增程器输入端相连，所述氢气燃烧增程器与尾气净化排放单元相连；

所述蓄电池系统与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、车载电器系统电连接；所述氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统与动力电池系统电连接；所述氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统与驱动电机电连接；所述动力电池系统也与车载电器系统电连接；

所述热管理系统与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统、动力电池系统、膜分离系统热连接；所述氢气燃烧增程器也与氢燃料电池发电系统、动力电池系统、膜分离系统热连接。

2.根据权利要求1所述的寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，其特征在于：

所述膜分离系统，具有选择性质子交换膜，只允许氢气通过，且一边产生高纯氢气，另一边产生低纯氢气；所述高纯氢气通向氢燃料电池发电系统，所述低纯氢气通向氢气燃烧增程器。

3.根据权利要求1所述的寒区适用的氢燃料电池混合增程系统，其特征在于：所述热管理系统，采用液体或气体流动性媒介，或热辐射媒介。

4.一种针对权利要求1-3任一所述的寒区适用的氢燃料电池混合增程系统的管理方法，包括气管理、电管理和热管理，其特征在于：

1)所述气管理方法为：

当所述氢燃料电池发电系统工作时，氢气源提供高压氢气到膜分离系统，所述膜分离系统产生高纯氢气和低纯氢气，其中高纯氢气与空气发生器输送的含氧气空气在所述氢燃料电池发电系统中发生氧化还原反应，生成含水混合气，所述含水混合气提供给所述氢气燃烧增程器，在氢气燃烧增程器中与膜分离系统产生的低纯氢气以及空气发生器输送的含氧气空气混合，发生氢氧燃烧反应；

当氢燃料电池发电系统不工作时，氢气源提供的高压氢气直接与空气发生器输送的含氧气空气混合，在氢气燃烧增程器中发生氢氧燃烧反应；

2)所述电管理方法为：

所述氢气燃烧增程器，单独或与氢燃料电池发电系统共同驱动驱动电机工作，同时所述氢气燃烧增程器产生的富余电力反馈给所述蓄电池系统和/或动力电池系统；

所述氢燃料电池发电系统，单独或与氢气燃烧增程器共同驱动驱动电机工作，同时所述氢燃料电池发电系统产生的富余电力反馈给蓄电池系统和/或动力电池系统；

所述动力电池系统，单独或与氢气燃烧增程器、氢燃料电池发电系统共同驱动驱动电机工作；同时所述动力电池系统为车载电器系统提供电能；同时所述动力电池系统产生的富余电力反馈给蓄电池系统；

所述蓄电池系统为氢气燃烧增程器提供点火电力，以及为车载电器系统提供电能；

3)所述热管理方法为：

所述热管理系统为氢气燃烧增程器提供制冷至工作温度；

当环境温度较低时，所述氢燃料电池发电系统不启动工作，直到依靠氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度；当氢燃料电池发电系统正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统进行冷却；

当环境温度较低时，动力电池系统不启动工作，直到依靠氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度；当动力电池系统正常工作后，产生的多余热量通过热管理系统进行冷却；

所述膜分离系统，通过氢气燃烧增程器或热管理系统提供的热量达到合适的工作温度，多余的热量通过热管理系统进行冷却。

5.一种针对权利要求1-3任一所述的寒区适用的氢燃料电池混合增程系统的工作方法，其特征在于：

当环境温度较低，所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统无法正常工作时，所述氢气燃烧增程器优先启动，为用电输出单元提供电力，所述氢气燃烧增程器产生的热量，提供给所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统和膜分离系统；

所述氢燃料电池发电系统、动力电池系统达到合适温度后启动工作，为用电输出单元提供电力；

同时，所述氢燃料电池发电系统和膜分离系统工作后，产生含水混合气，输入所述氢气燃烧增程器，在氢气燃烧增程器中与膜分离系统产生的低纯氢气以及空气发生器输送的含氧气空气混合，发生氢氧燃烧反应。

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