[发明专利]一种氢燃料超锂混合动力系统

说明书

本发明公开的一种氢燃料超锂混合动力系统，包括燃料电池系统、超级电容储能系统、锂电池储能系统、热管理系统、母线系统、电动机系统以及主控制器，燃料电池系统通过可控DC/DC转换模块与母线系统连接，超级电容储能系统一方面通过第一双向可控DC/DC转换模块连接至母线系统上，另一方面通过第二双向可控DC/DC转换模块与锂电池储能系统连接，热管理系统通过第一DC/DC转换模块连接至母线系统上，电动机系统的电流输入端连接至母线系统上，主控制器分别与燃料电池系统、超级电容储能系统、热管理系统、电动机系统、可控DC/DC转换模块和第一、第二双向可控DC/DC转换模块连接。本发明极大地提高了动力系统的综合性能。

技术领域

本发明涉及新能源混合动力系统技术领域，尤其涉及一种氢燃料超锂混合动力系统。

背景技术

新能源被越来越多的应用到各种动力系统中，如车辆和船舶。

新能源有多种储存形式，每种储存形式各有其优缺点。例如，当前应用广泛的锂电池储能系统，其能量密度高，但是其功率密度和温度性能稍差，充电时间长也是其一个缺点；又例如，近期被越来越重视的燃料电池系统，其能量密度高，但是其动态响应速度、寿命和成本是劣势；再例如，超级电容储能系统具有功率密度高、循环使用寿命长、温度性能好等优点，但是其能量密度相对较低。

由此可见，使用单一储能形式的动力系统无法克服储能形式自身引起的缺陷。因此，需要混合使用多种储能形式，发挥多种储能形式的优势，以此来提高动力系统的综合性能。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：针对现有的单一储能形式的动力系统存在的不足而提供一种提高综合性能的氢燃料超锂混合动力系统。

本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种氢燃料超锂混合动力系统，包括燃料电池系统、超级电容储能系统、锂电池储能系统、热管理系统、母线系统、电动机系统以及主控制器，所述燃料电池系统通过可控DC/DC转换模块与所述母线系统连接，所述超级电容储能系统一方面通过第一双向可控DC/DC转换模块连接至所述母线系统上，另一方面通过第二双向可控DC/DC转换模块与所述锂电池储能系统连接，热管理系统通过第一DC/DC转换模块连接至所述母线系统上，所述电动机系统的电流输入端连接至所述母线系统上，所述主控制器分别与所述燃料电池系统、超级电容储能系统、锂电池储能系统、热管理系统、电动机系统、可控 DC/DC转换模块、第一双向可控DC/DC转换模块和第二双向可控DC/DC转换模块连接，其用于根据所述电动机系统的运行状态对所述燃料电池系统、超级电容储能系统、锂电池储能系统和热管理系统的工作模式进行调度控制。

在本发明的一个优选实施例中，所述燃料电池系统包括燃料电池管理系统和燃料电池电堆，所述燃料电池管理系统一方面与所述燃料电池电堆连接，另一方面与所述主控制器连接，所述燃料电池电堆通过所述可控DC/DC转换模块连接至所述母线系统上。

在本发明的一个优选实施例中，所述超级电容储能系统包括超级电容管理系统和超级电容模组，所述超级电容管理系统一方面与所述超级电容模组连接，另一方面与所述主控制器连接，所述超级电容模组一方面通过所述第一双向可控DC/DC转换模块连接至所述母线系统上，另一方面通过所述第二双向可控DC/DC转换模块与所述锂电池储能系统连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述锂电池储能系统包括锂电池管理系统和锂电池模组，所述锂电池管理系统一方面与所述锂电池模组连接，另一方面与所述主控制器连接，所述锂电池模组通过所述第二双向可控DC/DC转换模块与所述超级电容储能系统连接。