CN210591435U - 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统 - Google Patents

一种燃料电池汽车用集成化fcu系统 Download PDF

Info

Publication number
CN210591435U
CN210591435U CN201920723962.8U CN201920723962U CN210591435U CN 210591435 U CN210591435 U CN 210591435U CN 201920723962 U CN201920723962 U CN 201920723962U CN 210591435 U CN210591435 U CN 210591435U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
fcu
fuel cell
integrated
control panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201920723962.8U
Other languages
English (en)
Inventor
安元元
余红霞
程飞
陈华明
郝义国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongji hydrogen energy automobile (Changzhi) Co.,Ltd.
Original Assignee
Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd filed Critical Wuhan Grove Hydrogen Energy Automobile Co Ltd
Priority to CN201920723962.8U priority Critical patent/CN210591435U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN210591435U publication Critical patent/CN210591435U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，涉及燃料电池汽车技术领域，具体为控制板和功率板，所述控制板包括FCU模块、升压DCDC模块、HCU模块和热管理系统模块，且控制板与监测及电路单元之间通过导线电性连接，所述功率板与监测及电路单元之间通过导线相连，且功率板包括IGBT功率元件和水泵继电器，所述IGBT功率元件分别有两组导线输出连接有节气门和氢瓶阀。该燃料电池汽车用集成化FCU系统，集成燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统的四合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。

Description

一种燃料电池汽车用集成化FCU系统
技术领域
本实用新型涉及燃料电池汽车技术领域，具体为一种燃料电池汽车用集成化FCU系统。
背景技术
燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池，和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气，燃料电池汽车的整车性能与其所选用的控制器性能直接相关，控制器是用来控制车辆电机的启动、运行、进退、速度、停止以及车辆的其它电子器件的核心控制器件。
随着燃料电池汽车的发展和网络技术在汽车中的广泛应用，随着汽车对轻量化的要求，电器架构不断演变和发展，高度的集成化必然成为趋势。
现有的燃料电池汽车控制系统，集成化程度不够，功能不全，线束回路错综复杂，轻量化程度较为低下，整车的ECU零件较多也较为复杂，动力系统的生产设计管理成本较高。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，包括控制板和功率板，所述控制板包括FCU模块、升压DCDC模块、HCU模块和热管理系统模块，且控制板与监测及电路单元之间通过导线电性连接，所述功率板与监测及电路单元之间通过导线相连，且功率板包括IGBT功率元件和水泵继电器，所述IGBT功率元件分别有两组导线输出连接有节气门和氢瓶阀，且水泵继电器上由一组导线输出连接有水泵。
可选的，所述FCU模块、升压DCDC模块、HCU模块和热管理系统模块集成为一个部件。
可选的，所述燃料电池汽车用集成化FCU系统中只有一个CPU，该CPU对FCU模块、升压DCDC模块、HCU模块和热管理系统模块四个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。
可选的，所述控制板上布置继电器和保险丝，且控制板和功率板之间直接采用插针的方式连接。
可选的，所述控制板上输入为低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入和水温输入，且控制板上输出为低压负载。
可选的，所述热管理系统模块中包含热管理水路的输入输出。
可选的，所述控制板上共设有两路can网络连接电路，且该两路can网络连接电路分别为CAN-DRV-H(can高，接整车can网络)和CAN-DRV-L(can低，接整车can网络)。
可选的，所述监测及电路单元具体包括温度监测、电压监测、电流监测、驱动电路、数字量采集电路和模拟量采集和控制电路。
本实用新型提供了一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，具备以下有益效果：
1.该燃料电池汽车用集成化FCU系统，集成燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统的四合一控制系统，高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，可以应用于氢燃料电池汽车。
2.该燃料电池汽车用集成化FCU系统，以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本实用新型内部低压管理给其分别进行输出控制：节气门、氢瓶阀、水泵等，同时还包含热管理水路的输入输出。
3.该燃料电池汽车用集成化FCU系统，将燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统集成为一个部件，一般燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统为独立的四个零部件，并有各自的CPU及其控制电路，本实用新型根据FCU功能的特点，以FCU为基础将整车燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统的软硬件功能进行集成，在该实用新型中只有一个CPU，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。
4.该燃料电池汽车用集成化FCU系统，可实现对整车氢瓶阀控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵控制、电堆节气门控制以及电堆升压等功能。
附图说明
图1为本实用新型系统功能框架示意图；
图2为本实用新型实体结构示意图。
图中：1、控制板；2、FCU模块；3、升压DCDC模块；4、HCU模块；5、热管理系统模块；6、监测及电路单元；7、功率板；8、IGBT功率元件；9、水泵继电器；10、节气门；11、氢瓶阀；12、水泵。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，包括控制板1和功率板7，控制板1包括FCU模块2、升压DCDC模块3、HCU模块4和热管理系统模块5，且控制板1与监测及电路单元6之间通过导线电性连接，FCU模块2、升压DCDC模块3、HCU模块4和热管理系统模块5集成为一个部件，燃料电池汽车用集成化FCU系统中只有一个CPU，该CPU对FCU模块2、升压DCDC模块3、HCU模块4和热管理系统模块5四个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用，本实用新型根据FCU功能的特点，以FCU为基础将整车燃料电池FCU、升压DCDC、供氢系统HCU、热管理系统的软硬件功能进行集成；
功率板7与监测及电路单元6之间通过导线相连，且功率板7包括IGBT功率元件8和水泵继电器9，IGBT功率元件8分别有两组导线输出连接有节气门10和氢瓶阀11，且水泵继电器9上由一组导线输出连接有水泵12，控制板1上布置继电器和保险丝，且控制板1和功率板7之间直接采用插针的方式连接，控制板1上输入为低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入和水温输入，且控制板1上输出为低压负载，热管理系统模块5中包含热管理水路的输入输出，控制板1上共设有两路can网络连接电路，且该两路can网络连接电路分别为CAN-DRV-H(can高，接整车can网络)和CAN-DRV-L(can低，接整车can网络)，监测及电路单元6具体包括温度监测、电压监测、电流监测、驱动电路、数字量采集电路和模拟量采集和控制电路，本实用新型以低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入、水温输入等作为输入，输出是低压负载，通过本实用新型内部低压管理给其分别进行输出控制：节气门10、氢瓶阀11、水泵12等；同时还包含热管理水路的输入输出，上述结构的设置，可实现对整车氢瓶阀11的控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵12的控制、电堆节气门10的控制及电堆升压等功能。
综上，该燃料电池汽车用集成化FCU系统，将燃料电池FCU模块2、升压DCDC模块3、HCU模块4、热管理系统模块5集成为一个部件，根据FCU功能的特点，以FCU为基础将整车燃料电池FCU模块2、升压DCDC模块3、HCU模块4、热管理系统模块5的软硬件功能进行集成，在该系统中只有一个CPU，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用；
该系统输入为低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入和水温输入，输出是低压负载，通过本系统内部低压管理给其分别进行输出控制：即节气门10、氢瓶阀11、水泵12等，同时还包含热管理水路的输入输出；
该燃料电池汽车用集成化FCU系统，可实现对整车氢瓶阀11的控制、氢泄漏浓度检测、氢气和空气进气温度压力检测、空气流量检测、氢气流量控制、燃料电堆冷却风扇、水泵12的控制、电堆节气门10的控制以及电堆升压等功能。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，包括控制板(1)和功率板(7)，其特征在于：所述控制板(1)包括FCU模块(2)、升压DCDC模块(3)、HCU模块(4)和热管理系统模块(5)，且控制板(1)与监测及电路单元(6)之间通过导线电性连接，所述功率板(7)与监测及电路单元(6)之间通过导线相连，且功率板(7)包括IGBT功率元件(8)和水泵继电器(9)，所述IGBT功率元件(8)分别有两组导线输出连接有节气门(10)和氢瓶阀(11)，且水泵继电器(9)上由一组导线输出连接有水泵(12)。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述FCU模块(2)、升压DCDC模块(3)、HCU模块(4)和热管理系统模块(5)集成为一个部件。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述燃料电池汽车用集成化FCU系统中只有一个CPU，该CPU对FCU模块(2)、升压DCDC模块(3)、HCU模块(4)和热管理系统模块(5)四个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述控制板(1)上布置继电器和保险丝，且控制板(1)和功率板(7)之间直接采用插针的方式连接。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述控制板(1)上输入为低压输入、氢气温度压力输入、空气温度压力输入、空气流量输入、氢气泄漏浓度检测、氢气压力输入和水温输入，且控制板(1)上输出为低压负载。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述热管理系统模块(5)中包含热管理水路的输入输出。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述控制板(1)上共设有两路can网络连接电路，且该两路can网络连接电路分别为CAN-DRV-H(can高，接整车can网络)和CAN-DRV-L(can低，接整车can网络)。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池汽车用集成化FCU系统，其特征在于：所述监测及电路单元(6)具体包括温度监测、电压监测、电流监测、驱动电路、数字量采集电路和模拟量采集和控制电路。
CN201920723962.8U 2019-05-20 2019-05-20 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统 Active CN210591435U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920723962.8U CN210591435U (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920723962.8U CN210591435U (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN210591435U true CN210591435U (zh) 2020-05-22

Family

ID=70715508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201920723962.8U Active CN210591435U (zh) 2019-05-20 2019-05-20 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN210591435U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112622701A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法
CN115458775A (zh) * 2022-10-31 2022-12-09 武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司 一种燃料电池控制器系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112622701A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 氢能汽车水进与空进压差实现运行平稳的优化系统及方法
CN115458775A (zh) * 2022-10-31 2022-12-09 武汉雄韬氢雄燃料电池科技有限公司 一种燃料电池控制器系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110053493A (zh) 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统
KR101940373B1 (ko) 레인지 익스텐더를 갖는 에너지 스토리지 시스템과 에너지 관리 및 제어 방법
CN110588441A (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化fvs系统
CN106494234A (zh) 电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统及方法
CN210591435U (zh) 一种燃料电池汽车用集成化fcu系统
CN110588442B (zh) 燃料电池系统的高压箱
CN110943240B (zh) 一种采用双循环水泵的氢发动机热管理系统的控制方法
CN106784959A (zh) 燃料电池集成系统
CN107244242A (zh) 一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法
CN108382247A (zh) 电动汽车的控制方法及电动汽车
CN111010038A (zh) 电力转换设备
CN211295275U (zh) 一种采用双循环水泵的氢发动机热管理系统
CN211809092U (zh) 一种新能源车用集成五合一系统
CN209133611U (zh) 车辆和燃料电池散热系统及其集成控制器
CN110696621A (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化ipu系统
CN113968120A (zh) 一种多档调节控制的高压水暖ptc控制系统及方法
CN211809180U (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化fvs系统
CN211809100U (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化fcs系统
CN112590685A (zh) 一种氢燃料电池汽车网络拓扑架构
CN111555425A (zh) 一种车用双极柱双电源并联系统及控制方法
CN211809182U (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化hmc系统
CN110281816A (zh) 一种燃料电池汽车用集成化bms系统
CN216033775U (zh) 一种燃料电池汽车集成控制电路结构
CN110474069A (zh) 一种基于dSPACE的燃料电池控制系统
CN110562100A (zh) 一种氢燃料电池汽车用集成化hmc系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210224

Address after: 046000 7th floor, block a, Yuecheng financial service center, No.36 zhuomaxi street, Changzhi City, Shanxi Province

Patentee after: Zhongji hydrogen energy automobile (Changzhi) Co.,Ltd.

Address before: Room 101, 1 / F, building 13, phase I, industrial incubation base, east of future third road and south of Keji fifth road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Patentee before: WUHAN LUOGEFU HYDROGEN ENERGY AUTOMOBILE Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right