CN206690888U - 一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器，其中的集成控制器包括第一高压配电电路、驱动电机控制器以及电转向控制器；第一高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端分别连接驱动电机控制器和电转向控制器的输入端；驱动电机控制器的输出端用于控制连接驱动电机，电转向控制器的输出端用于控制连接电转向。本实用新型通过将驱动电机控制器以及电转向控制器集中放置，采用第一高压配电电路分别给驱动电机控制器和电转向控制器供电，有效避免了将驱动电机控制器和电转向控制器分开布置时需要分别采用不同的线路进行供电，导致高压接点较多、走线较为复杂且不利于检修的问题，增强了线路布置的紧凑性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器，属于车辆控制技术领域。
背景技术
目前，公知的燃料电池客车的驱动电机控制器、高压配电电路、低压DC/DC控制器以及空压机控制器分开布置，分别由不同的供电电路进行供电，导致高压连接点较多，走线也非常复杂。
公告号为CN205706216U的中国专利文件公开了一种燃料电池混合动力汽车以及动力系统，其中的动力系统包括第一电机控制器、第二电机控制器、电动助力转向控制器以及电动空压机控制器，由于各个控制器的部署位置分散，各个控制器需要采用不同供电线路分别连接供电电源，从而导致整车动力系统的管线路布置不仅不够美观、紧凑性较差，且不利于检修。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器，用于解决燃料电池汽车动力系统管的各个控制器采用不同的线路进行分散供电导致整车动力系统的管线布置紧凑性较差且不利于检修的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃料电池汽车集成控制器，包括以下方案：
控制器方案一：所述集成控制器包括第一高压配电电路、驱动电机控制器以及电转向控制器；所述第一高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端分别连接所述驱动电机控制器和电转向控制器的输入端；所述驱动电机控制器的输出端用于控制连接驱动电机，所述电转向控制器的输出端用于控制连接电转向。
控制器方案二：在控制器方案一的基础上，所述集成控制器还包括电动空压机控制器，所述电动空压机控制器的输入端连接所述第一高压配电电路，所述电动空压机控制器的输出端用于控制连接电动空压机。
控制器方案三、四：分别在控制器方案一、二的基础上，所述集成控制器还包括第二高压配电电路，所述第二高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接电空调。
控制器方案五、六：分别在控制器方案三、四的基础上，所述集成控制器还包括第三高压配电电路，所述第三高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接燃料电池附件。
控制器方案七、八：分别在控制器方案五、六的基础上，所述集成控制器还包括第四高压配电电路，所述第四高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接直流充电插座。
控制器方案九、十：分别在控制器方案一、二的基础上，所述第一高压配电电路包括第一熔断器、第一继电器、第二继电器以及预充电阻；所述第一继电器和预充电阻串联连接，所述第一继电器的两端并联有串联连接的第一熔断器和第二继电器。
控制器方案十一、十二：分别在控制器方案三、四的基础上，所述第二高压配电电路包括串联连接的第二熔断器和第三继电器。
控制器方案十三、十四：分别在控制器方案五、六的基础上，所述第三高压配电电路包括串联连接的第三熔断器和第四继电器。
控制器方案十五、十六：分别在控制器方案七、八的基础上，所述第四高压配电电路包括串联连接的第四熔断器和第五继电器。
本实用新型还提供了一种燃料电池汽车混合动力系统，包括以下方案：
系统方案一：包括燃料电池系统、动力电池系统和DC/DC变换器，所述燃料电池系统连接DC/DC变换器的一端，DC/DC变换器的另一端输出供电母线，所述动力电池系统连接所述供电母线，所述动力系统还包括集成控制器，所述集成控制器包括第一高压配电电路、驱动电机控制器以及电转向控制器；所述第一高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端分别连接所述驱动电机控制器和电转向控制器的输入端；所述驱动电机控制器的输出端用于控制连接驱动电机，所述电转向控制器的输出端用于控制连接电转向。
系统方案二：在系统方案一的基础上，所述集成控制器还包括电动空压机控制器，所述电动空压机控制器的输入端连接所述第一高压配电电路，所述电动空压机控制器的输出端用于控制连接电动空压机。
系统方案三、四：分别在系统方案一、二的基础上，所述集成控制器还包括第二高压配电电路，所述第二高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接电空调。
系统方案五、六：分别在系统方案三、四的基础上，所述集成控制器还包括第三高压配电电路，所述第三高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接燃料电池附件。
系统方案七、八：分别在系统方案五、六的基础上，所述集成控制器还包括第四高压配电电路，所述第四高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接直流充电插座。
系统方案九、十：分别在系统方案一、二的基础上，所述第一高压配电电路包括第一熔断器、第一继电器、第二继电器以及预充电阻；所述第一继电器和预充电阻串联连接，所述第一继电器的两端并联有串联连接的第一熔断器和第二继电器。
系统方案十一、十二：分别在系统方案三、四的基础上，所述第二高压配电电路包括串联连接的第二熔断器和第三继电器。
系统方案十三、十四：分别在系统方案五、六的基础上，所述第三高压配电电路包括串联连接的第三熔断器和第四继电器。
系统方案十五、十六：分别在系统方案七、八的基础上，所述第四高压配电电路包括串联连接的第四熔断器和第五继电器。
本实用新型的有益效果是：
通过将驱动电机控制器以及电转向控制器集中放置，采用第一高压配电电路分别给驱动电机控制器和电转向控制器供电，有效避免了将驱动电机控制器和电转向控制器分开布置时需要分别采用不同的线路进行供电，导致高压接点较多、走线较为复杂且不利于检修的问题，增强了线路布置的紧凑性。
进一步的，集成控制器内还包括分别用于给电空调、燃料电池附件以及直流充电插座供电的多个供电线路，由于各个线路集中布置，走线美观且利于检修。
附图说明
图1是燃料电池汽车混合动力系统的结构示意图；
图2是集成控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体的实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种燃料电池汽车混合动力系统，该混合动力系统的结构示意图如图1所示，包括燃料电池系统、动力电池系统、DC/DC变换器以及用于控制连接驱动电机和电动化附件的集成控制器。其中，燃料电池系统连接DC/DC变换器的一端，DC/DC变换器的另一端输出供电母线，集成控制器和动力电池系统均连接该供电母线。
上述的燃料电池系统包括燃料电池及燃料电池控制器11，动力电池系统包括动力电池及动力电池控制器22，DC/DC变换器设置有DC/DC控制器33。燃料电池控制器11、动力电池控制器22、DC/DC控制器33和集成控制器均与整车控制器连接。电动化附件包括电转向、电动空压机、电空调、燃料电池附件以及直流插电插座。
具体的，如图2所示，集成控制器集成了驱动电机控制器、电转向控制器、电动空压机控制器和第一高压配电电路。第一高压配电电路的一端连接供电母线，另一端分别连接电转向控制器、电动空压机控制器和驱动电机控制器。电转向控制器、电动空压机控制器和驱动电机控制器分别通过转向输出端口、空压机输出端口和电机输出端口控制连接电转向、电动空压机和驱动电机。在第一高压配电电路中，串联连接的第一熔断器和第二继电器与第一继电器并联后与预充电阻串联。当然，第一高压配电电路的具体连接电路结构并不固定，还包括现有技术中其他具体的预充电电路，例如，串联连接的第一继电器和预充电阻与第二继电器并联后再与第一熔断器串联。
另外，集成控制器还包括一端均与上述供电母线相连的第二高压配电电路、第三高压配电电路以及第四高压配电电路，其中第二高压配电电路的另一端用于连接电空调，第三高压配电电路的另一端用于连接燃料电池附件，第四高压配电电路的另一端用于连接直流充电插座。其中，燃料电池附件包括燃料电池散热系统和燃料电池伴热系统。具体的，在第二高压配电电路中，第二熔断器与第三继电器串联；在第三高压配电电路中，第三熔断器与第四继电器串联；在第四高压配电电路中，第四熔断器与第五继电器串联。
在图2所示的集成控制器中，第一、二、三、四高压配电电路统称为高压配电系统。另外，集成控制器中还集成有电机和电附件的电源输入接口以及用于与整车控制器连接的控制输入端口。其中，此处的电附件主要是指电动空压机和电转向，电机和电附件的电源输入接口用于给驱动电机、电动空压机和电转向提供供电电源。驱动电机通过主减速器或者差速器控制车轮速度。
在燃料电池汽车混合动力系统中，整车控制器协调控制燃料电池控制器、动力电池控制器、DC/DC控制器以及集成控制器，有效实现燃料电池系统和动力电池的功率分配，在满足整车需求功率的前提下，使燃料电池系统平稳输出，有效保护了燃料电池和动力电池充放电过程不会频繁波动，减小了动力电池回收制动或减速时的能量。驱动电机电动化附件由动力电池或燃料电池供电，使整车管线路布置得以简化，从而优化了整车布置。
Claims (18)
1.一种燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述集成控制器包括第一高压配电电路、驱动电机控制器以及电转向控制器；所述第一高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端分别连接所述驱动电机控制器和电转向控制器的输入端；所述驱动电机控制器的输出端用于控制连接驱动电机，所述电转向控制器的输出端用于控制连接电转向。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括电动空压机控制器，所述电动空压机控制器的输入端连接所述第一高压配电电路，所述电动空压机控制器的输出端用于控制连接电动空压机。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括第二高压配电电路，所述第二高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接电空调。
4.根据权利要求3所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括第三高压配电电路，所述第三高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接燃料电池附件。
5.根据权利要求4所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述集成控制器还包括第四高压配电电路，所述第四高压配电电路的一端用于连接供电母线，另一端用于连接直流充电插座。
6.根据权利要求1或2所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述第一高压配电电路包括第一熔断器、第一继电器、第二继电器以及预充电阻；所述第一继电器和预充电阻串联连接，所述第一继电器的两端并联有串联连接的第一熔断器和第二继电器。
7.根据权利要求3所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述第二高压配电电路包括串联连接的第二熔断器和第三继电器。
8.根据权利要求4所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述第三高压配电电路包括串联连接的第三熔断器和第四继电器。
9.根据权利要求5所述的燃料电池汽车集成控制器，其特征在于，所述第四高压配电电路包括串联连接的第四熔断器和第五继电器。
10.一种燃料电池汽车混合动力系统，包括燃料电池系统、动力电池系统和DC/DC变换器，所述燃料电池系统连接DC/DC变换器的一端，DC/DC变换器的另一端输出供电母线，所述动力电池系统连接所述供电母线，其特征在于，所述动力系统还包括集成控制器，所述集成控制器包括第一高压配电电路、驱动电机控制器以及电转向控制器；所述第一高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端分别连接所述驱动电机控制器和电转向控制器的输入端；所述驱动电机控制器的输出端用于控制连接驱动电机，所述电转向控制器的输出端用于控制连接电转向。
11.根据权利要求10所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述集成控制器还包括电动空压机控制器，所述电动空压机控制器的输入端连接所述第一高压配电电路，所述电动空压机控制器的输出端用于控制连接电动空压机。
12.根据权利要求10或11所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述集成控制器还包括第二高压配电电路，所述第二高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接电空调。
13.根据权利要求12所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述集成控制器还包括第三高压配电电路，所述第三高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接燃料电池附件。
14.根据权利要求13所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述集成控制器还包括第四高压配电电路，所述第四高压配电电路的一端连接所述供电母线，另一端用于连接直流充电插座。
15.根据权利要求10或11所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述第一高压配电电路包括第一熔断器、第一继电器、第二继电器以及预充电阻；所述第一继电器和预充电阻串联连接，所述第一继电器的两端并联有串联连接的第一熔断器和第二继电器。
16.根据权利要求12所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述第二高压配电电路包括串联连接的第二熔断器和第三继电器。
17.根据权利要求13所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述第三高压配电电路包括串联连接的第三熔断器和第四继电器。
18.根据权利要求14所述的燃料电池汽车混合动力系统，其特征在于，所述第四高压配电电路包括串联连接的第四熔断器和第五继电器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720241845.9U CN206690888U (zh) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | 一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器 |
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| CN201720241845.9U CN206690888U (zh) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | 一种燃料电池汽车混合动力系统及其集成控制器 |
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110098424A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池高压集成装置、系统以及汽车 |
| CN110303947A (zh) * | 2018-03-01 | 2019-10-08 | 弘允新能源（上海）有限公司 | 一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池dcdc控制器 |
| CN111003639A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-14 | 三一汽车起重机械有限公司 | 一种集成控制系统及工程机械 |
| CN111668887A (zh) * | 2019-03-06 | 2020-09-15 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池配电箱、燃料电池供电系统及车辆 |
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2017
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