[发明专利]一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统在审

专利信息
申请号: 202010203272.7 申请日: 2020-03-21
公开(公告)号: CN111326771A 公开(公告)日: 2020-06-23
发明(设计)人: 文文;郝义国 申请(专利权)人: 武汉格罗夫氢能汽车有限公司
主分类号: H01M8/04298 分类号: H01M8/04298;H01M8/04858;B60L58/30
代理公司: 武汉知产时代知识产权代理有限公司 42238 代理人: 付春霞
地址: 430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区未来*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 电压 功能 燃料电池 dc 及其 控制系统
【说明书】:

发明提供一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统,具体包括:燃料电池系统、DC/DC、动力系统控制单元、整车控制器和驱动电机;所述燃料电池系统用于将燃料转化成电能;所述DC/DC,用于稳定母线电压;所述动力系统控制单元用于控制所述DC/DC的工作模式;所述整车控制器用于发出控制指令;所述驱动电机用于驱动汽车行驶;所述燃料电池系统与所述DC/DC电性连接;所述DC/DC分别与所述动力系统控制单元、所述驱动电机电性连接;所述整车控制器与所述动力系统控制单元电性连接;本发明的有益效果是:提出了一种能够降低燃料电池开路电压的控制策略及相应的DCDC结构,使燃料电池系统在开路运行时能够降低其开路电压,以提升燃料电池系统的寿命。

技术领域

本发明涉及燃料电池控制领域,尤其涉及一种带电压钳位功能的燃料电池 DC/DC及其控制系统。

背景技术

燃料电池系统的输出电流越低,电压越高,电池在开路状态时电流最低,此时电压最高,单电池约1.0v,当单电池电压高于0.85V时会导致燃料电池碳腐蚀,形成团聚影响燃料电池寿命。因此能有效的控制住开路时的电压能有效延长燃料电池的寿命。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统。

本发明提供一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统,包括以下步骤:

燃料电池系统、DC/DC、动力系统控制单元、整车控制器;所述燃料电池系统用于将燃料转化成电能;所述DC/DC,用于稳定母线电压;所述动力系统控制单元用于控制所述DC/DC的工作模式;所述整车控制器用于发出控制指令;所述驱动电机用于驱动汽车行驶;所述燃料电池系统与所述DC/DC电性连接;所述DC/DC分别与所述动力系统控制单元、所述驱动电机电性连接;所述整车控制器与所述动力系统控制单元电性连接。

进一步地,所述燃料电池系统包括:VCM和燃料电池堆;所述VCM与所述燃料电池堆电性连接,测量所述燃料电池堆的每一块电池电压。

进一步地,所述燃料电池堆的燃料为氢气。

进一步地,所述DC/DC为任意一种具备电压钳位功能的双向DC变换器。

进一步地,所述DC/DC的工作模式包括正常运行模式、恒压模式和关机模式。

进一步地,所述一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统工作原理如下:

S101:汽车正常运行时,所述燃料电池堆根据负载产生输出功率至所述 DC/DC;

S102:所述整车控制器给定母线电压值,并发出控制指令保持母线电压不变;

S103:所述动力系统控制单元接收来自所述整车控制器的控制指令,并根据该指令,并下达命令至所述DC/DC;

S104:由于所述燃料电池堆根据负载产生输出功率的总输出电压一般小于给定母线电压值,所述DC/DC在接收所述动力系统控制单元的命令后,工作于正常运行模式,进行升压,稳定输出电压,并保持输出电压与母线电压一致。

进一步地,所述一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统,在所述整车控制器发送关机指令时,所述动力系统控制单元接收来自所述整车控制器的关机指令,并下达命令至所述DC/DC;所述DC/DC切换至恒压模式,使所述燃料电池堆的总输出电压不超过预设的总输出电压阈值α;当所述VCM检测所述燃料电池堆的总输出电压小于β时,所述DC/DC切换至关机模式。

所述一种带电压钳位功能的燃料电池DC/DC及其控制系统还包括驱动电机,所述DC/DC与所述驱动电机电性连接;所述DC/DC输出的高压直流电直接所述驱动电机转动,驱动汽车行驶。

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