[实用新型]一种氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统

说明书

本实用新型公开了一种氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统，包括氢燃料电池、锂离子电池、永磁同步电机及电机控制器，氢燃料电池、锂离子电池分别通过氢燃料电池管理模块、锂离子电池管理模块与CAN总线连接，进而与整车控制器连接。采用上述技术方案，在满足电机系统需求的情况下可以给锂离子电池充电，达不到电机系统需求时，锂离子电池可以协同工作，保证了整车动力性能；能及时收集氢燃料电池充放电反应所放出的热量，有效避免了因温度过高导致的零部件不能正常工作，且可以确保两者可独立驱动车辆；实现了燃料电池内部动态响应特性和各个系统间的功率匹配；可以在没有氢气的情况下正常运行。

技术领域

本实用新型属于混合动力汽车动力的技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统。

背景技术

电动汽车是主要以车载电源为动力的汽车，由于其不产生排气污染，对环境几乎是“零污染”，具有广阔的发展前景。目前，人们对电动汽车的认可程度有赖于与现有燃油汽车的对比，主要集中在以下几个方面：1、驾驶性能，包括起步速度、超车性能等：2、充电速度，电动汽车充电时间在20分钟以内认为是可以接受：3、续航里程：4、偏远地区是否方便。

上述与燃油汽车相比较的各项指标，也正是电动汽车的短板，这主要取决于电动汽车所用的电池无法突破。电池的比功率决定了电动汽车不可能无限制的加装电池。电池的充放电速度决定了电动汽车的充放电速度不可能缩短至20分钟。充电站的大量建设需要投入巨额资金，并且充电时间的缩短，短时间内大电流放电，造成对小区内电网的冲击，也制约了电动汽车的发展。

为了解决电池短板的问题，人们开发了油电混合动力汽车，但其本质仍然是以燃油消耗为主，不能彻底解决燃油污染的问题。随着近年来氢燃料电池技术的发展，氢燃料电池再次出现在人们的视野中，氢燃料电池具有无污染产物、续航里程长等特点。

实用新型内容

本实用新型提供一种氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统，其目的是提高整车的动力性能。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型的氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统，包括氢燃料电池、锂离子电池、永磁同步电机及电机控制器；所述的氢燃料电池、锂离子电池分别通过氢燃料电池管理模块、锂离子电池管理模块与CAN总线连接，进而与整车控制器连接。

所述的氢燃料电池和锂离子电池各自设有独立的冷却系统。

所述的氢燃料电池的输出端与DCDC转换模块的输入端相连接；所述的DCDC转换模块的输出端、锂离子电池的输出端，通过两个绝缘端子并联接入电机控制器的输入端。

两个绝缘端子通过放电电阻连接。

所述的DCDC转换模块中设置超级电容单元。

所述的DCDC转换模块通过氢燃料电池管理模块与CAN总线连接，进而与整车控制器相连接。

所述的电机控制器通过CAN总线与整车控制器相连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本实用新型还提供了以上所述的氢燃料与锂离子电池组合式电动汽车动力系统的控制方法，其技术方案是该动力系统工作模式如下：

1、仅锂离子电池工作模式：

车辆正常行驶时，锂离子电池管理模块控制锂离子电池上电工作，输出电能给电机系统驱动车辆行驶；

2、氢燃料电池和锂离子电池同时工作模式：

车辆正常行驶，氢燃料电池输出电能足以使电机系统驱动车辆时，锂离子电池作为储存氢燃料电池多余电能的装置；

氢燃料电池输出电能不满足电机系统需求时，锂离子电池补充电机系统缺少的电能，使得电机系统可以正常驱动车辆行驶。