CN208101732U

CN208101732U - 一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池dcdc控制器

Info

Publication number: CN208101732U
Application number: CN201820289228.0U
Authority: CN
Inventors: 吴静波
Original assignee: Hong Fu New Energy (shanghai) Co Ltd
Current assignee: Hong Fu New Energy (shanghai) Co Ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2018-11-16
Anticipated expiration: 2028-03-01

Abstract

本实用新型公开了一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其包括燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路；所述燃料电池低压输入电路包括燃料电池、晶闸管A、电感A、DCDC控制PCB板、预充电阻、电感B、IGBT管B、IGBT管A、电容A；所述600V高压配电输出电路包括晶闸管B、600v高压控制系统；所述360V输出电路包括360V高压蓄电池、电容B、电感C、IGBT管C、负载电阻；所述24V输出电路包括24V电压蓄电池、二极管A、二极管B、变压器。

Description

一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器

技术领域

本实用新型涉及燃料电池电动汽车的电池供电电压控制技术领域，尤其涉及一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器。

背景技术

目前，新能源汽车快速发展，而燃料电池汽车作为新能源汽车的一大分支，拥有着巨大的潜力，也获得了巨大的发展空间和资源；与传统汽车相比，燃料电池汽车的优势在于使用更加清洁的能源的同时，也具备同样便捷的能源补充形式。而暂时由于技术上的原因，燃料电池还无法做到如同电网充电的蓄电池一样稳定的高压输出，而电压过低会导致电机发热，影响电机效率，严重时还会破坏电机线圈绝缘材料，烧毁电机。

所以燃料电池电动汽车要实现产业化和批量生产，就必须实现持续稳定的将燃料电池产生的较低电压进行升压，这样才能有效的减小电流，从而避免使用较粗的电缆，使燃料电池到控制器到电机的优化控制及设计定型更加简便。如果能够开发出一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器会有利于电动汽车的发展，从而保护人类环境可持续发展。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其相当于整车电池控制器、电机电源控制器、DCDC、充电机、高压配电控制系统，极大的节约了空间和成本，提高整个控制器的工作效率，提高整车的电磁兼容性和可靠性，减小重量和体积。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器包括燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路；所述燃料电池低压输入电路包括燃料电池、晶闸管A、电感A、DCDC控制PCB板、预充电阻、电感B、IGBT管B、IGBT管A、电容A；所述600V高压配电输出电路包括晶闸管B、600v高压控制系统；所述360V输出电路包括360V高压蓄电池、电容B、电感C、IGBT管C、负载电阻；所述24V输出电路包括24V电压蓄电池、二极管A、二极管B、变压器；所述燃料电池的负极与电容A连接，燃料电池的正极与晶闸管A和预充电阻连接，晶闸管A还与DCDC控制PCB板和电感A、预充电阻、电感B连接，所述电感A和电感B还分别与IGBT管A和IGBT管B连接，IGBT管A和IGBT管B均与电容A连接，所述DCDC控制PCB板还与IGBT管A、IGBT管B、IGBT管C、晶闸管B连接；所述晶闸管B与600v高压控制系统的正极连接，所述电容A与600v高压控制系统的负极连接；所述360V高压蓄电池分别与所述电容B和负载电阻连接，所述电感C分别与所述电容B、负载电阻和IGBT管C连接；所述24V电压蓄电池分别与360V高压蓄电池、电容A、二极管A和二极管B连接，所述变压器分别与所述二极管A、二极管B、IGBT管C连接。

优选方案，所述燃料电池的输出电压为90伏至150伏。

优选方案，所述燃料电池的输出电压为100伏。

优选方案，所述600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路使用同一个PCB板。

优选方案，该燃料电池的DCDC控制器直接与新能源汽车的电机控制器MCU、BMS、充电机、仪表进行通讯。

优选方案，所述燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路共同使用同一块DSP芯片控制，且该燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路、24V输出电路和DSP芯片共同制作在同一块PCB印刷板上。

通过采用上述方案，本实用新型的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器与现有技术相比，其技术效果在于：采用集成PCU控制技术，将整车控制器与电机控制器集成于一个PCB电路板，以DSP芯片为核心的电路控制部件，从而控制DCDC上所有的输入输出电压，解决了燃料电池的低压输出、输出不稳定、不能实现不同电压输出等问题。

本实用新型的三路输出使用同一个PCB板，从而节约了空间，有利于整体空间的布置；燃料电池DCDC控制器与电机控制器MCU、BMS、充电机、仪表等设备进行通讯；配电装置将电池的直流低压电分配给电机控制器、低压24V蓄电池、高压360V蓄电池装置等用电设备；360V蓄电池提供高压储蓄，然后在燃料电池DCDC刚刚驱动的时候提供一部分电能；DCDC将电池直流高压转换为24V，然后对24V车载蓄电池充电。该燃料电池DCDC控制器使用一个压铸铝合金的箱体，通过箱底的高压水槽扇热，使用压铸铝合金材料提高整车电池兼容性，同时减轻重量，降低成本。

本控制器相当于整车电池控制器、电机电源控制器、DCDC、充电机、高压配电控制系统，极大的节约了空间和成本，提高整个控制器的工作效率，提高整车的电磁兼容性和可靠性，减小重量和体积。

附图说明

图1为本实用新型一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器包括燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路；所述燃料电池低压输入电路包括燃料电池、晶闸管A、电感A、DCDC控制PCB板、预充电阻、电感B、IGBT管B、IGBT管A、电容A；所述600V高压配电输出电路包括晶闸管B、600v高压控制系统；所述360V输出电路包括360V高压蓄电池、电容B、电感C、IGBT管C、负载电阻；所述24V输出电路包括24V电压蓄电池、二极管A、二极管B、变压器；所述燃料电池的负极与电容A连接，燃料电池的正极与晶闸管A和预充电阻连接，晶闸管A还与DCDC控制PCB板和电感A、预充电阻、电感B连接，所述电感A和电感B还分别与IGBT管A和IGBT管B连接，IGBT管A和IGBT管B均与电容A连接，所述DCDC控制PCB板还与IGBT管A、IGBT管B、IGBT管C、晶闸管B连接；所述晶闸管B与600v高压控制系统的正极连接，所述电容A与600v高压控制系统的负极连接；所述360V高压蓄电池分别与所述电容B和负载电阻连接，所述电感C分别与所述电容B、负载电阻和IGBT管C连接；所述24V电压蓄电池分别与360V高压蓄电池、电容A、二极管A和二极管B连接，所述变压器分别与所述二极管A、二极管B、IGBT管C连接。所述燃料电池的输出电压可以为90伏至150伏。本实施例中所述燃料电池的输出电压为100伏。所述600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路使用同一个PCB板。该燃料电池的DCDC控制器直接与新能源汽车的电机控制器MCU、BMS、充电机、仪表进行通讯。所述燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路共同使用同一块DSP芯片控制，且该燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路、24V输出电路和DSP芯片共同制作在同一块PCB印刷板上。

本实用新型给新能源汽车供电的可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器工作原理为：一极90~150V输入（即燃料电池的输出），360V输出给360V高压蓄电池充电，600V输出给电机工作，24V输出给低24V压蓄电池充电。

本实用新型的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器采用集成PCU控制技术，将整车控制器与电机控制器集成于一个PCB电路板，以DSP芯片为核心的电路控制部件，从而控制DCDC上所有的输入输出电压，解决了燃料电池的低压输出、输出不稳定、不能实现不同电压输出等问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于，其包括燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路；所述燃料电池低压输入电路包括燃料电池、晶闸管A、电感A、DCDC控制PCB板、预充电阻、电感B、IGBT管B、IGBT管A、电容A；所述600V高压配电输出电路包括晶闸管B、600v高压控制系统；所述360V输出电路包括360V高压蓄电池、电容B、电感C、IGBT管C、负载电阻；所述24V输出电路包括24V电压蓄电池、二极管A、二极管B、变压器；所述燃料电池的负极与电容A连接，燃料电池的正极与晶闸管A和预充电阻连接，晶闸管A还与DCDC控制PCB板和电感A、预充电阻、电感B连接，所述电感A和电感B还分别与IGBT管A和IGBT管B连接，IGBT管A和IGBT管B均与电容A连接，所述DCDC控制PCB板还与IGBT管A、IGBT管B、IGBT管C、晶闸管B连接；所述晶闸管B与600v高压控制系统的正极连接，所述电容A与600v高压控制系统的负极连接；所述360V高压蓄电池分别与所述电容B和负载电阻连接，所述电感C分别与所述电容B、负载电阻和IGBT管C连接；所述24V电压蓄电池分别与360V高压蓄电池、电容A、二极管A和二极管B连接，所述变压器分别与所述二极管A、二极管B、IGBT管C连接。

2.根据权利要求1所述的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于：所述燃料电池的输出电压为90伏至150伏。

3.根据权利要求2所述的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于：所述燃料电池的输出电压为100伏。

4.根据权利要求3所述的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于：所述600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路使用同一个PCB板。

5.根据权利要求4所述的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于：该燃料电池的DCDC控制器直接与新能源汽车的电机控制器MCU、BMS、充电机、仪表进行通讯。

6.根据权利要求4所述的一种可供给新能源汽车的大功率燃料电池DCDC控制器，其特征在于：所述燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路和24V输出电路共同使用同一块DSP芯片控制，且该燃料电池低压输入电路、600V高压配电输出电路、360V输出电路、24V输出电路和DSP芯片共同制作在同一块PCB印刷板上。