[发明专利]一种混合动力汽车的供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池汽车技术领域，特别是涉及一种混合动力汽车的供电系统。

背景技术

混和动力汽车是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。但是，在目前实际生活中，混合动力汽车多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，因此可以使用传统汽油或者柴油，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。

车载动力源有多种：蓄电池、超级电容、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。燃料电池汽车采用氢气作为能源，燃料电池系统将氢能转化为电能，进而通过电机驱动系统驱动车辆运行。由于燃料电池在电压特性以及功率输出的动态响应等方面存在问题，因此通常需要辅助动力源在功率输出能力等方面对它加以补充和改善，从而构成燃料电池混合动力系统。由于燃料电池输出特性较软，目前一般采用间接燃料电池混合动力系统结构，即通过电源变换器来耦合燃料电池和辅助动力源，从而控制从燃料电池到电机驱动系统和辅助动力源的功率流。

与传统汽车发动机通过12V蓄电池启动不同，燃料电池附件系统一般采用高压供电，因此在启动成功前一般由辅助动力源供电，这样必然带来以下问题：

1．电源变换器需求功率相对大（涵盖燃料电池附件系统功率），取决于燃料电池的功率输出，因此必然带来系统成本的增加以及电源变换器的体积增加。

2．由于燃料电池附件系统的供电经过电源变换器，导致燃料电池系统效率相对低。

因此，目前需要对现有技术中的供电系统进行改造，来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混合动力汽车的供电系统，用于解决现有供电系统的电源变换器成本高、体积大以及燃料电池系统运行效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种混合动力汽车的供电系统，与驱动汽车运行的电机驱动系统相连，所述供电系统包括：燃料电池，与所述电机驱动系统相连、为所述电机驱动系统供电；供氢系统，与所述燃料电池相连、为所述燃料电池提供产生电能所需的氢能；燃料电池附件，与所述燃料电池相连、为所述燃料电池的启动和停止提供支持；辅助动力源，分别与电机驱动系统和所述燃料电池附件相连、为所述电机驱动系统和所述燃料电池附件供电；电源变换器，连接在燃料电池和电机驱动系统之间、同时还与辅助动力源相连，用于耦合所述燃料电池和所述辅助动力源，控制所述燃料电池和所述辅助动力源为所述电机驱动系统供电；控制元件，与所述电源变换器相连，在所述电源变换器未工作时，连接所述燃料电池和所述电机驱动系统；接触器，连接在所述燃料电池和所述电源变换器之间，具有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与所述燃料电池相连，所述第二连接端与所述电源变换器相连；二极管，用于控制所述燃料电池为所述燃料电池附件供电，所述二极管的阳极与所述燃料电池相连，所述二极管的阴极与所述燃料电池附件相连。

可选地，所述控制元件为功率管。

可选地，所述控制元件为继电器。

可选地，所述电源变换器为DC-DC变换器。

可选地，所述电源变换器中包含控制所述燃料电池为所述电机驱动系统供电的二极管，所述控制元件的两端与该二极管的两端相连。

可选地，所述燃料电池附件包括：空压机系统、水泵。

可选地，所述辅助动力源为动力蓄电池、超级电容、太阳能电池。

如上所述，本发明的一种混合动力汽车的供电系统，具有以下有益效果：

1、本发明通过在所述燃料电池和辅助动力源之间的电源变换器上设置一个控制元件、在电源变换器和燃料电池之间的线路上设置一个继电器和一个二极管，可以在燃料电池未启动的情况下，由辅助动力源为燃料电池附件供电，从而解决了现有供电系统的电源变换器成本高、体积大以及燃料电池系统运行效率低的问题。

2、本发明的供电系统在保证燃料电池顺利启动的情况下，可以通过电源变换器控制平滑切换向电机驱动系统的供电电压，同时不影响原电源变换器的功能和性能。

3、本发明的供电系统结构简单，成本小，控制方便。

附图说明

图1显示为本发明一种混合动力汽车的供电系统的结构示意图。

图2显示为本发明一种混合动力汽车的供电系统的一种优选的结构示意图。

元件标号说明

1    供电系统