CN212422841U - 用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其包括至少一个供电单元，其中该供电单元包括至少一个燃料电池供电装置和至少一个辅助供电装置，其中该供电单元的该燃料电池供电装置和该辅助供电装置相并联，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件能够改善其对车辆用电负载用电需求的响应和提高燃料的转化率。

Description

用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种车载燃料电池混合动力系统。本实用新型还进一步涉及一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应，将燃料中的化学能直接转变成电能的发电装置。燃料电池的电反应过程不涉及燃烧，因而其能量转换效率不受卡诺循环的限制，具有高效、清洁等优点。其次，燃料电池的燃料加注时间短，无需常规电动汽车那样长时间充电，使用更加便捷。此外，燃料电池，尤其是质子膜交换燃料电池，利用氢气作为燃料。氢气能量密度较高，相应地，燃料电池能够提供较长时间续航里程所需电力。燃料电池的上述优势决定了其在汽车行业具有广阔的应用前景。

燃料电池，尤其是质子膜交换燃料电池，利用氢气作为燃料，其在启动时需要辅助供电装置提供启动所需电力。此外，由于燃料电池通过燃料参与的化学反应来提供电力。因此，燃料电池在向负载，如电动机，提供电力时，具有一定的滞后性。相应地，在利用燃料电池，尤其是在利用燃料电池和辅助供电装置组成的燃料电池混合动力系统向车辆供电时，需要对燃料电池和辅助供电装置的电力供应进行实时和及时的调控，以免车载燃料电池混合动力系统对车辆的电力供应无法满足车辆需要，或需要频繁调节燃料电池的输出功率，以致影响燃料电池的使用寿命。

申请号为CN 201410213491.8(公开号：103991389B)的中国发明专利公开了一种燃料电池混合动力公交车能量管理方法。该专利公开的燃料电池混合动力公交车能量管理方法需要检测公交车电动机转速值、电池剩余电量、总线电压值、油门踏板位置和预存的发动机效率等，且在已知公交车公交线路(根据公交线路计算车速)的情况下，才能获得公交车整车所需功率和控制公交车载燃料电池混合动力系统的电力分配和输出。此外，该专利公开的燃料电池混合动力公交车能量管理方法也未考虑燃料电池输出功率变化过于频繁时，对燃料电池使用寿命的影响。然而，车辆在行驶过程中，其速度不可能保持恒定不变。即使是公交车，在其行驶的过程中，其行驶速度也会发生很大变化。例如，在乘客上下车、避让行人车辆、启动和停车，甚至是公交车上乘客数目发生变化时等等，公交车输出功率均会发生很大变化。

实用新型内容

本发明实用新型的主要优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件允许其主控制器根据整车的输出功率控制本实用新型车载燃料电池混合动力系统的燃料电池供电装置的输出功率，从而使本实用新型车载燃料电池混合动力系统能适应和满足车辆复杂工作状态下的电力需求。

本实用新型的另一优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件允许其主控制器根据车辆的电力需求，实时控制燃料电池供电装置的输出功率，以在满足车辆电力需求的前提下，尽可能减少燃料电池的动态负荷和提高燃料电池的使用寿命。

本实用新型的另一优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件使本实用新型车载燃料电池混合动力系统的输出功率的分配并不依赖对多种参数的检测。一般情况下，在控制复杂设备运行时，考虑到检测误差和检测仪器的可靠性，检测参数越多，误差越大。在对燃料电池混合动力系统的输出功率进行控制时，功率分配依据的参数越多，输出功率的分配依据可能偏离实际越大。本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件可使本实用新型车载燃料电池混合动力系统的分配仅需检测少数参数，以尽可能减小误差和提高了输出功率分配的准确性。

本实用新型的另一优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件使本实用新型车载燃料电池混合动力系统对其燃料电池和辅助供电装置的输出功率的控制的逻辑简单，计算量小，从而使其对燃料电池供电装置的输出功率的控制具有更高可靠性。

本实用新型的另一优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件的辅助供电装置为可充电供电装置，且该辅助供电装置的充电控制模块能够控制燃料电池向该辅助供电装置的可充电电池充电的充电电流不超过其额定充电电流，以防止该辅助供电装置的可充电电池被过度充电。

本实用新型的另一优势在于提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其中本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件使本实用新型车载燃料电池混合动力系统的结构简单和可靠性高。

为了实现本实用新型上述至少一个目的，本实用新型提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其包括：

至少一个供电单元，其中该供电单元包括至少一个燃料电池供电装置和至少一个辅助供电装置，其中该供电单元的该燃料电池供电装置和该辅助供电装置相并联。

可以理解，该供电单元的输出端适于与车辆的用电负荷的输入端相电连接，以将该供电单元的电能传输给车辆的用电负荷。此外，该主控制器分别与该燃料电池供电装置和该辅助供电装置相电连接，以使该主控制器与该燃料电池供电装置和该辅助供电装置之间能够实现通信或信号传输，和使该辅助供电装置的荷电值可以电子数据的形式发送给该主控制器。

进一步地，该燃料电池供电装置包括至少一个燃料电池和至少一个第一直流斩波器，该辅助供电装置包括可充电电池，其中该第一直流斩波器的输入端与该燃料电池的输出端相电连接，以将该燃料电池输出的直流电转换为具有车载燃料电池混合动力系统所需电压的直流电。可以理解，该燃料电池供电装置和该辅助供电装置相并联，该第一直流斩波器的输出端和该辅助供电装置的输出端形成该供电单元的输出端。

进一步地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统包括一个逆变器，其中该逆变器被设置在该供电单元和车辆的动力负载之间。换句话说，该逆变器的输入端与该供电单元的输出端相电连接，该逆变器的该输出端与车辆的动力负载的输入端相电连接，从而使该供电单元输出的直流电被该逆变器转换成相应的交流电后，被提供给车辆的动力负载。相应地，该第一直流斩波器被设置在该燃料电池供电装置的该燃料电池和车辆的动力负载之间。可以理解，车辆的动力负载，指的是为车辆提供动力的用电设备，如电动机。

进一步地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统包括一个第二直流斩波器，其中该第二直流斩波器被设置在该供电单元和车辆的辅助用电负载之间。换句话说，该第二直流斩波器的输入端与该供电单元的输出端相电连接，该第二直流斩波器的该输出端与车辆的辅助用电负载的输入端相电连接，从而使该供电单元输出的直流电被该第二直流斩波器转换成相应的直流电后，被提供给车辆的辅助用电负载2。相应地，该第二直流斩波器被设置在该供电单元和车辆的辅助用电负载2之间。优选地，该供电单元输出的直流电被该第二直流斩波器转换后，具有该辅助用电负载所需电压。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的车载燃料电池混合动力系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的另一结构示意图。

图3是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的另一结构示意图。

图4是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的供电单元的结构示意图。

图5是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的控制单元的结构示意图。

图6所示的是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的一种可选实施。

图7是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统的可选实施的控制单元的结构示意图。

图8是根据本实用新型上述实施例的车载燃料电池混合动力系统供电方法的流程图。

图9是根据本实用新型上述实施例的另一车载燃料电池混合动力系统供电方法的流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考本实用新型说明书附图之图1至图5，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统被阐释，其中本实用新型车载燃料电池混合动力系统包括至少一个供电单元10和至少一个控制单元20。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10包括至少一个燃料电池供电装置11和至少一个辅助供电装置12，该控制单元20包括一个主控制器21，其中该供电单元10的该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相并联，该主控制器21分别与该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相电连接。可以理解，该燃料电池供电装置11为该供电单元10的主供电装置，该辅助供电装置12为可充电电池供电装置。优选地，该辅助供电装置12为锂电池供电装置。本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20的该主控制器21被设置能够根据下述公式:P＝(S_设-S_当)*KP+P_T，其中KP＝{a*(S_设-S_当)²+b*(S_设-S_当)+c}*P_额控制该供电单元10的该燃料电池供电装置11的输出功率P，其中P_T为时间T内，该供电单元10的平均输出功率，S_设为该辅助供电装置12的设定荷电值，S_当为该辅助供电装置12的当前荷电值，P_额为该燃料电池供电装置11的额定功率。相应地，该控制单元20的该主控制器21能够根据功率P，实时调整和控制本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的该燃料电池供电装置11的输出功率。优选地，时间T内，该供电单元10的平均输出功率P_T可通过公式P_T＝∑(U_总*I_总)/T计算得出，其中U_总该供电单元10的总输出电压，I_总为该供电单元10的总输出电流。该辅助供电装置12的设定荷电值S_设由制造商提供，一般为该辅助供电装置12的额定电量的70％～80％(或0.7～0.8)。优选地，根据本实用新型专利申请的实用新型人的反复验证，在上述公式中，当4.0≤a≤5.0,0.15≤b≤0.30,0.20≤c≤0.10，尤其是当3.48≤a≤4.82,0.20≤b≤0.25,0.15≤c≤0.08时，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的该燃料电池供电装置11的动态负荷可较好得到控制，且本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的输出功率可满足车辆需要。更优选地，在上述公式中，b＝0.2172,0.1487≤c≤0.06592。此外，当上述公式中，如果计算得到的KP>P_额，则令KP＝P_额，如果计算得到的P>P_额，则应控制该燃料电池供电装置11的输出功率为P＝P_额。本领域技术人员可以理解，该供电单元10的总输出电压U_总可通过一个电压传感器23检测得到，该供电单元10的总输出电流I_总可通过一个第一电流传感器24检测得到，该辅助供电装置12的荷电状态(或荷电值)可通过一个荷电状态获取模块22检测得到。优选地，该电压传感器23和该第一电流传感器24集成设置在该供电单元10，该荷电状态获取模块22集成设置在该辅助供电装置12。可选地，该电压传感器23、该第一电流传感器24和该荷电状态获取模块22被设置为独立的原件或部件。相应地，该电压传感器23检测到的该供电单元10的总输出电压U_总、该第一电流传感器24检测到的该供电单元10的总输出电流I_总和该荷电状态获取模块22检测到的该辅助供电装置12的荷电状态均可被传输给该主控制器21，以使该主控制器21根据该供电单元10的总输出电压U_总、该供电单元10的总输出电流I_总和该辅助供电装置12的荷电状态，实时调整本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的该燃料电池供电装置11的输出功率。

值得注意的是，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11为主供电装置。因此，该燃料电池供电装置11的输出功率除了受到车辆所需功率P的影响外，还受到该燃料电池供电装置11的燃料供应，如氢气供应，和氧化剂供应，如氧气或其它氧化剂供应的制约。换句话说，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11对负荷用电的响应有可能并不是即时的。尤其是当仅有本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11向用电负载供电，且本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的最高输出功率不大于车辆所需功率P时。同时，当车辆所需功率P远低于本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的最高输出功率时，该燃料电池供电装置11的燃料和氧化剂供应有可能会出现空耗和浪费。然而，如果过于频繁根据车辆所需功率P调整本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率，有可能导致该燃料电池供电装置11的稳定性和发电性能受到影响，降低该燃料电池供电装置11的使用寿命。因此，为了避免频繁调整本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率，降低该燃料电池供电装置11的燃料电池的动态负荷，确保本实用新型车载燃料电池混合动力系统的输出功率的快速和准确响应，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20的该主控制器21被设置能够根据上述公式计算得到的本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11应提供的功率P：P＝(S_设-S_当)*KP+PT，实时调整和控制本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的该燃料电池供电装置11的燃料供应和氧化剂供应，从而控制该燃料电池供电装置11的输出功率P_输具有一个合适的值，以尽可能保持该燃料电池供电装置11的输出功率稳定和减少该燃料电池供电装置11的动态负荷。相应地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率的频繁调整被避免，且可确保本实用新型车载燃料电池混合动力系统车辆的用电安全和确保本实用新型车载燃料电池混合动力系统对车辆用电负荷的即时响应。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10的该燃料电池供电装置11包括至少一个燃料电池111和至少一个第一直流斩波器31，其中该第一直流斩波器31的输入端与该燃料电池111的输出端相电连接，以将该燃料电池111输出的直流电转换为具有本实用新型车载燃料电池混合动力系统所需电压的直流电。可以理解，该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相并联，该第一直流斩波器31的输出端和该辅助供电装置12的输出端形成该供电单元10的输出端。优选地，该辅助供电装置12包括可充电电池。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统进一步包括一个逆变器40，其中该逆变器40被设置在该供电单元10和车辆的动力负载1之间。换句话说，该逆变器40的输入端与该供电单元10的输出端相电连接，该逆变器40的输出端与车辆的动力负载1的输入端相电连接，从而使该供电单元输出的直流电被该逆变器转换成相应的交流电后，被提供给车辆的动力负载1，如电机，该动力负载1再通过车辆的传动系统3驱动车辆行驶。相应地，该第一直流斩波器31被设置在该燃料电池供电装置11的该燃料电池111和车辆的动力负载1之间。可以理解，车辆的动力负载1，指的是为车辆提供动力的用电设备，如电动机。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统进一步包括至少一个第二直流斩波器32，其中该第二直流斩波器32被设置在该供电单元10和车辆的辅助用电负载2之间。换句话说，该第二直流斩波器32的输入端与该供电单元10的输出端相电连接，该第二直流斩波器32的该输出端与车辆的辅助用电负载2的输入端相电连接，从而使该供电单元10输出的直流电被该第二直流斩波器32转换成相应的直流电后，被提供给车辆的辅助用电负载2。优选地，该供电单元10输出的直流电被该第二直流斩波器32转换后，具有车辆的辅助用电负载2所需电压。可以理解，车辆的辅助用电负载2指的是车辆的辅助机构，如车载收音机、播放器等。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20进一步包括一个与该主控制器21相电连接的辅助电流传感器25，其中该辅助电流传感器25被设置在该辅助供电装置12的输入端，以用于检测该辅助供电装置12的充电电流。相应地，该辅助供电装置12为可充放电蓄电装置。优选地，该辅助供电装置12为锂电池供电装置。可以理解，当该辅助电流传感器25检测到的该辅助供电装置12的充电电流过大时，该主控制器21生成一个示警信号。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20进一步包括一个充电控制模块26，其中该充电控制模块26被设置控制该辅助供电装置12的充电电流I_充不大于该辅助供电装置12的最大充电电流I_Max，以防止该辅助供电装置12被充电过度而导致该辅助供电装置12的性能和使用寿命受到影响。相应地，该充电控制模块26被设置在该辅助供电装置12的输入端。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统进一步包括一个燃料供应装置50和一个氧化剂供应装置60，其中该燃料供应装置50被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料，该氧化剂供应装置60被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂。例如，当本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111为氢燃料电池时，该燃料供应装置50被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氢，该氧化剂供应装置60被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧(或空气)。可以理解，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111也可能是其它类型的燃料电池，如甲醇燃料电池。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20进一步包括一个与该主控制器21相电连接的燃料供应控制模块27和一个与该主控制器21相电连接的氧化剂供应控制模块28，其中该燃料供应控制模块27被设置能够根据一个燃料供应指令控制该燃料供应装置50向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料，该氧化剂供应控制模块28被设置能够根据一个氧化剂供应指令控制该氧化剂供应装置60向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂。相应地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20的该主控制器21被设置能够根据车辆所需功率P，生成该燃料供应指令和该氧化剂供应指令，从而使该燃料供应控制模块27能够控制该燃料供应装置50向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料和该氧化剂供应控制模块28能够控制该氧化剂供应装置60向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂。相应地，该燃料供应控制模块27和该氧化剂供应控制模块28也可被视为该燃料供应装置50的结构部分。优选地，该燃料供应控制模块27和该氧化剂供应控制模块28被集成设置在该燃料供应装置50。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例的车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11进一步包括一个冷却装置70，其中该冷却装置70被设置在该燃料电池供电装置11的该燃料电池111，以用于对该燃料电池供电装置11的该燃料电池111降温。

可以理解，该辅助电流传感器25、该充电控制模块26、该燃料供应控制模块27和/或该氧化剂供应控制模块28均带有一个时钟，且该主控制器21、该荷电状态获取模块22、该电压传感器23、该第一电流传感器24、该辅助电流传感器25、该充电控制模块26、该燃料供应控制模块27和该氧化剂供应控制模块28的时钟的时间被设置相同步。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例，本实用新型进一步提供一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其包括至少一个供电单元10，其中该供电单元10包括至少一个燃料电池供电装置11和至少一个辅助供电装置12，其中该供电单元10的该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相并联。

如附图之图1至图5所示，依本实用新型第一实施例，本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件进一步包括至少一个第一直流斩波器31，该燃料电池供电装置11包括至少一个燃料电池111，其中该第一直流斩波器31的输入端与该燃料电池111的输出端相电连接。进一步地，本实用新型用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件包括一个第二直流斩波器32、一个逆变器40、一个辅助电流传感器25、一个燃料供应装置50、一个氧化剂供应装置60和/或一个冷却装置70。

如附图之图8所示，根据本实用新型第一实施例，本实用新型进一步提供一种车载燃料电池混合动力系统供电方法，其包括以下步骤：

(A)检测时间T内，该车载燃料电池混合动力系统的供电单元的总输出电压U_总和总输出电流I_总，和检测该车载燃料电池混合动力系统的辅助供电装置的荷电状态；和

(B)根据该车载燃料电池混合动力系统的供电单元的总输出电压U_总、总输出电流I_总和该车载燃料电池混合动力系统的辅助供电装置的荷电状态，控制该供电单元的输出功率。

根据本实用新型第一实施例，进一步地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统供电方法包括以下步骤：

(C)通过一个充电控制模块，控制该辅助供电装置的充电电流I_充不大于该辅助供电装置的最大充电电流I_Max。

参考本实用新型说明书附图之图6至图7，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统被阐释，其中依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统包括至少一个供电单元10和至少一个控制单元20A。

如附图之图6至图7所示，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统的该供电单元10包括至少一个燃料电池供电装置11和至少一个辅助供电装置12，其中该控制单元20A包括一个主控制器21A，其中该供电单元10的该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相并联，该主控制器21A分别与该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相电连接，其中该主控制器21A被设置能够根据该辅助供电装置12的荷电状态，控制该燃料电池供电装置11的输出功率。进一步地，该主控制器21A被设置能够在该辅助供电装置12的荷电值低于一第一预设荷电值时，控制提高本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率。进一步地，该主控制器21A被设置能够在该辅助供电装置12的荷电值高于一第二预设荷电值时，控制降低本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率。进一步地，该主控制器21A被设置能够在该辅助供电装置12的荷电值在该第一预设荷电值和该第二预设荷电值之间时，控制本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率为最优输出功率。可以理解，本文中的该燃料电池供电装置11的最优输出功率是指当前燃料供应和氧化剂供应条件下，可使燃料更充分转化为电能的输出功率。可以理解，该第一预设荷电值低于该第二预设荷电值。本领域技术人员可以理解，该辅助供电装置12的荷电值可通过一个荷电状态获取模块22检测得到。优选地，该荷电状态获取模块22被集成在该辅助供电装置12。可选地，该荷电状态获取模块22为单独的元件或部件。相应地，该辅助供电装置12的荷电状态信息通过该辅助供电装置12被直接提供给该主控制器21。

值得注意的是，由于该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12相并联，如果该辅助供电装置12的电量过低，则意味着该辅助供电装置12过度参与对车辆的供电。相应地，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20A的该主控制器21A应根据该辅助供电装置12的荷电值控制提高本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率，以尽可能满足车辆在突发情况下增加的电力需求和确保车辆的正常行驶和有效控制，从而使车辆在各种复杂情况下均能正常运行或行驶。例如，车辆在突发状态下，电力需求有可能在短时间内大幅度增加。然而，由于本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的燃料供应和氧化剂供应水平的原因，其当前最大输出功率难以即时对突然增加的电力作出有效响应，则需要该辅助供电装置12的辅助供能。此时，如果该辅助供电装置12的荷电值过低，则该辅助供电装置12也将无法满足车辆突然增加的电力需求，而导致车辆无法正常行驶和/或难以被有效控制。因此，当该辅助供电装置12的荷电值过低，例如，低于一个第一预设荷电值时，为了确保车辆的用电，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该主控制器21应控制提高本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率，以确保本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11能够满足车辆突然增加的电力需求和及时对该辅助供电装置12充电。换句话说，此时，该主控制器21应控制增加对该燃料电池供电装置11的燃料供应和氧化剂供应，从而提高该燃料电池供电装置11的供电能力。同时，由于该辅助供电装置12的荷电值过低，相应地，即使车辆用电减少，也可利用该燃料电池供电装置11对该辅助供电装置12充电。另一方面，如果该辅助供电装置12电量过高，则意味着该辅助供电装置12较少参与对车辆的供电。此外，由于该辅助供电装置12电量较高，则意味着即时车辆的电力需求突然增加，也可通过该辅助供电装置12得到满足。相应地，此时，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20A的该主控制器21A应根据该辅助供电装置12的荷电状态控制降低本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率，以尽可能减少燃料和氧化剂的空耗和提高燃料的转化率。另一方面，当该辅助供电装置12的荷电值在该第一预设荷电值和该第二预设荷电值之间时，车辆的电力需求通过该燃料电池供电装置11和该辅助供电装置12得到稳定供应，该控制单元20A的该主控制器21A应控制本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的输出功率在其最优输出功率范围内。可以理解，该燃料电池供电装置11的最优输出功率范围指的是当该燃料电池供电装置11以此输出功率供电时，其对燃料的转化效率更高、运行更稳定，则该燃料电池供电装置11的此输出功率为该燃料电池供电装置11的最优输出功率范围。

如附图之图6至图7所示，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统进一步包括一个燃料供应装置50和一个氧化剂供应装置60，其中该燃料供应装置50被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料，该氧化剂供应装置60被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂。例如，当本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111为氢燃料电池时，该燃料供应装置50被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氢，该氧化剂供应装置60被设置向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧(或空气)。可以理解，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111也可能是其它类型的燃料电池，如甲醇燃料电池。

如附图之图6至图7所示，依本实用新型第二实施例的车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20A进一步包括一个与该主控制器21A相电连接的燃料供应控制模块27和一个与该主控制器21A相电连接的氧化剂供应控制模块28，其中该燃料供应控制模块27被设置能够根据一个燃料供应指令控制该燃料供应装置50向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料，该氧化剂供应控制模块28被设置能够根据一个氧化剂供应指令控制该氧化剂供应装置60向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂。相应地，本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该控制单元20的该主控制器21A被设置能够根据该辅助供电装置12的荷电状态，生成该燃料供应指令和该氧化剂供应指令，以使该燃料供应控制模块27能够控制该燃料供应装置50向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应燃料和该氧化剂供应控制模块28能够控制该氧化剂供应装置60向本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的该燃料电池111供应氧化剂，从而提高或降低本实用新型车载燃料电池混合动力系统的该燃料电池供电装置11的最高输出功率。

如附图之图9所示，根据本实用新型第二实施例，本实用新型进一步提供一种车载燃料电池混合动力系统供电方法，其包括以下步骤：

(M)检测该车载燃料电池混合动力系统的辅助供电装置的荷电状态；和

(N)根据该辅助供电装置的荷电状态，控制该车载燃料电池混合动力系统的燃料电池供电装置的输出功率。

根据本实用新型第二实施例，本实用新型车载燃料电池混合动力系统供电方法进一步包括以下步骤：

(P)通过一个充电控制模块，控制该辅助供电装置的充电电流I_充不大于该辅助供电装置的最大充电电流I_Max。

本领域技术人员会明白附图中所示的和以上所描述的本实用新型实施例仅是对本实用新型的示例而不是限制。

由此可以看到本实用新型目的可被充分有效完成。用于解释本实用新型功能和结构原理的该实施例已被充分说明和描述，且本实用新型不受基于这些实施例原理基础上的改变的限制。因此，本实用新型包括涵盖在附属权利要求书要求范围和精神之内的所有修改。

Claims (10)

1.一种用于车载燃料电池混合动力系统的供电组件，其特征在于，包括：

至少一个供电单元，其中该供电单元包括至少一个燃料电池供电装置和至少一个辅助供电装置，其中该供电单元的该燃料电池供电装置和该辅助供电装置相并联。

2.根据权利要求1所述的供电组件，其特征在于，进一步包括至少一个第一直流斩波器，该燃料电池供电装置包括至少一个燃料电池，其中该第一直流斩波器的输入端与该燃料电池的输出端相电连接。

3.根据权利要求1所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个逆变器，其中该逆变器的输入端与该供电单元的输出端相连接，该逆变器的该输出端与车辆的动力负载的输入端相电连接。

4.根据权利要求2所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个逆变器，其中该逆变器的输入端与该供电单元的输出端相连接，该逆变器的该输出端与车辆的动力负载的输入端相电连接。

5.根据权利要求2所述的供电组件，其特征在于，进一步包括至少一个第二直流斩波器，其中该第二直流斩波器的输入端与该供电单元的输出端相连接，该第二直流斩波器的该输出端与车辆的辅助用电负载的输入端相电连接。

6.根据权利要求4所述的供电组件，其特征在于，进一步包括至少一个第二直流斩波器，其中该第二直流斩波器的输入端与该供电单元的输出端相连接，该第二直流斩波器的该输出端与车辆的辅助用电负载的输入端相电连接。

7.根据权利要求1所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个辅助电流传感器，其中该辅助电流传感器被设置在该辅助供电装置的输入端。

8.根据权利要求6所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个辅助电流传感器，其中该辅助电流传感器被设置在该辅助供电装置的输入端。

9.根据权利要求1所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个燃料供应装置和一个氧化剂供应装置，其中该燃料供应装置被设置向该燃料电池供电装置的该燃料电池供应燃料，该氧化剂供应装置被设置向该燃料电池供电装置的该燃料电池供应氧化剂。

10.根据权利要求8所述的供电组件，其特征在于，进一步包括一个燃料供应装置和一个氧化剂供应装置，其中该燃料供应装置被设置向该燃料电池供电装置的该燃料电池供应燃料，该氧化剂供应装置被设置向该燃料电池供电装置的该燃料电池供应氧化剂。

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