[发明专利]一种燃料电池保电车的负载平衡系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃料电池保电车的负载平衡系统及方法，涉及燃料电池车领域，包括：车载中控单元、第一继电器、电阻、第二继电器、第三继电器；第一继电器、第二继电器、第三继电器分别与车载中控单元连接，第一继电器并联设置在燃料电池与DCDC的连接线路上，电阻串联设置在第一继电器与燃料电池之间，第三继电器设置在动力电池与PDU的正极与正极，或负极与负极的连接线路上，且与第二继电器并联连接，通过车载中控单元实时监测终端负载、燃料电池、动力电池的运行状态，并控制第一继电器、第二继电器、第三继电器的断开、闭合，在满足保电车保电的同时，能够满足负载快速变化时的响应要求。

技术领域

本发明涉及燃料电池车领域，一种燃料电池保电车的负载平衡系统及方法。

背景技术

在碳达峰和碳中和这一“双碳”目标下，绿色能源转型发展进入提速快车道，在这样的背景下，《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的正式发布，明确了氢能发展的目标与工作任务，还提出相应保障措施，支撑绿色能源转型的发展。氢燃料电池保电车作为绿色环保的移动电源，将在氢能产业发展中发挥重要的示范作用。

目前的氢燃料电池车已经提出了总体系统构成，能够实现发电功能，但是对于实际使用中用户端的负载频繁变化，甚至负载突然断开这些使用中比较常见的情况没有应对策略，无法满足实际的功能需要。

用户端的负载变化是不可预知的，可能或高或低，且变化极快，但是燃料电池升降载速率都较低，无法快速响应。另外，如果用户端的负载突然下降，甚至断开，系统应有相应保护措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池保电车的负载平衡系统及方法，可以在满足燃料电池车保电的同时，应对各种负载变化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种燃料电池保电车的负载平衡系统，所述燃料电池车保电系统与燃料电池、动力电池、直流变换器DCDC、电源分配单元PDU、逆变器、终端负载连接，用于监测及根据终端负载的运行状态控制所述燃料电池、动力电池、直流变换器DCDC、电源分配单元PDU、逆变器的运行，所述燃料电池与所述DCDC连接，所述DCDC与所述PDU连接，所述PDU与所述动力电池、逆变器连接，所述逆变器与所述终端负载连接；所述负载平衡系统包括：

车载中控单元，与所述燃料电池、动力电池、直流变换器DCDC、电源分配单元PDU、逆变器、终端负载连接，用于监测及根据所述终端负载的运行状态控制所述燃料电池、动力电池、直流变换器DCDC、电源分配单元PDU、逆变器的运行；

第一继电器，与所述车载中控单元连接，且并联设置在所述燃料电池与所述DCDC的连接线路上，用于在所述车载中控单元的控制下断开、闭合；

电阻，串联设置在所述第一继电器与所述燃料电池之间；

第二继电器，与所述车载中控单元连接，用于在所述车载中控单元的控制下断开、闭合；

单向开关，设置在所述动力电池与所述PDU的正极与正极，或负极与负极的连接线路上，与所述第二继电器并联连接，且只在电流从所述动力电池正极流向所述PDU正极，或从所述PDU负极流向所述动力电池负极时导通。

可选地，所述负载平衡系统包括：

第三继电器，与所述车载中控单元连接，并与所述单向开关串联，与所述第二继电器并联连接，用于在所述车载中控单元的控制下断开、闭合。

一种燃料电池保电车的负载平衡方法，应用于所述的一种燃料电池保电车的负载平衡系统，所述方法包括：

通过所述车载中控单元，实时监测所述动力电池的荷电状态SOC值f、最大充电功率d、输出功率a2，及所述燃料电池的输出功率a1、所述终端负载的负载功率b；且当所述燃料电池启动时，控制或保持所述第一继电器、第二继电器断开，第三继电器闭合；