专利名称：电动车用燃料电池电源管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动车技术领域，更具体地说，涉及一种电动车用燃料电池电源
管理系统。
背景技术：
电动车是一种以电力为能源的新型代步工具，可以分为全电动和智能助动两大类 型，全电动型电动车可以脚踏骑行，也可以无须借助人力而靠电力驱动，智能助动型电动车 具有普通自行车相似的操作方式，可以人力骑行，也可以电力助动，而没有纯电动功能。电 动车因其舒适、便捷、环保等有点已经越来越多地被人们使用。由于燃料电池的发电效率高达40% 60%，如果组成联合供电供热系统充分利 用余热，则整个系统的效率可高达80%，并且燃料电池在发电中不产生氮和硫的氧化物，对 保护环境具有重大意义，因此，越来越多的公司开始使用燃料电池作为电动车的发电装置。 燃料电池是一种化学电池，它把燃料通过化学反应释放出的能量转变为电能输出。具体来 说，燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，通过催化剂的作用，使氢与氧发生 化学反应，将通过化学反应释放出的能量转化为电能的发电装置。现有的电动车用燃料电池电源管理系统中，燃料电池通过一个直流变换器，产生 一个电压恒定的直流电源。该直流电源同时给蓄电池和电机控制器供电，直流电源的功率 为蓄电池和电机控制器两者功率之和，而直流变换器的功率与直流电源的功率相同，因此， 现有管理系统中直流变换器在保证电机控制器工作时需要的直流源的同时直流变换器的 功率太大。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动车用燃料电池电源管理系统，以 解决现有技术中直流变换器在保证电机控制器工作时需要的直流源的同时直流变换器的 功率太大问题。技术方案如下本实用新型提供一种电动车用燃料电池电源管理系统，包括燃料电池、蓄电池、电 机控制器和电机，还包括车载直流电源变换器，所述车载直流电源变换器的负极连接在所 述燃料电池的负极、所述蓄电池负极和所述电机控制器负极的连线上，所述车载直流电源 变换器的正极连接所述电机控制器的正极，所述车载直流电源变换器的第三极连接所述燃 料电池的正极，该车载直流电源变换器通过第三极比较所述燃料电池和所述蓄电池两者的 电压，并依据比较结果配合所述燃料电池进行电压分配。优选地，所述车载直流电源变换器的第三极比较所述燃料电池和所述蓄电池两者 的电压是以所述蓄电池自身电压为依据的。应用本技术方案，车载直流电源变换器的第三极与燃料电池的正极相连，通过第 三极比较燃料电池和蓄电池两者的电压，当燃料电池的电压低于蓄电池电压时，车载直流 电源变换器将燃料电池通过车载直流电源变换器转换所产生的直流电源只供给电机控制器，当燃料电池的电压高于蓄电池电压时，车载直流电源变换器将燃料电池通过将燃料电 池通过车载直流电源变换器转换所产生的直流电源同时供给电机控制器和蓄电池，因此， 只有当燃料电池的电压高于蓄电池电压时，车载直流电源变换器的功率才等于电机控制器 和蓄电池的功率之和，而当燃料电池的电压低于蓄电池电压时，车载直流电源变换器的功 率只等于电机控制器的功率。与现有技术相比，使用本技术方案车载直流电源变换器在保 证电机控制器工作时需要的直流源的同时减小车载直流电源变换器的功率，车载直流电源 变换器的功率较小。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的电动车用燃料电池电源管理系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的电动车用燃料电池电源管理系统中燃料电池的 放电曲线。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所 获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例提供的电动车用燃料电池电源管理系统的结构示意图如图1 所示，包括燃料电池1、蓄电池2、车载直流电源变换器3、电机控制器4和电机5。其中车载直流电源变换器3的负极连接在燃料电池1的负极、蓄电池2负极和电 机控制器4负极的连线上，车载直流电源变换器3的正极连接电机控制器4的正极，车载直 流电源变换器3的第三极连接燃料电池1的正极。车载直流电源变换器3的第三极用于比 较燃料电池1和蓄电池2两者的电压，并依据比较结果配合燃料电池1进行电压分配。燃 料电池1通过车载直流电源变换器3转换，产生一个直流电源，当燃料电池1的电压低于蓄 电池2电压时，车载直流电源变换器3将该直流电源供给电机控制器4，当燃料电池1的电 压高于蓄电池2电压时，车载直流电源变换器3将该直流电源同时供给电机控制器4和蓄 电池2。电机5在电机控制器4的控制下运行。当电机5需要的电流大于燃料电池放电电 流时，由蓄电池2和燃料电池1通过车载直流电源变换器3转换所产生的直流电源同时给 电机5供电。采用蓄电池2和燃料电池1同时供电给电机5的方式保证提供足够的电流给 电机5，避免由于燃料电池的放电电流低于电机5需要的电流时，尤其是在燃料电池1的电 压较高时，引起的电动车速度较慢的问题。因为燃料电池1在不同的电压下放电电流是不 一样的，燃料电池1的放电曲线如图2所示。从图2中可以看出，当燃料电池1的电压较高 时，燃料电池1的放电电流较小，如果只由燃料电池1通过车载直流电源变换器3转化所产生的直流电源的电压供给电机，使得电动车的速度很慢，很有可能导致电动车时开时停，因 此，采用蓄电池2和燃料电池1通过车载直流电源变换器3转换产生的直流电源同时给电 机5供电的方式解决燃料电池1在较高电压时，放电电流较小导致电动车的速度很慢的问 题。当电机5运行，并且电机5需要的电流小于燃料电池的放电电流时，车载直流电源变换 器将燃料电池多余的电压给蓄电池2充电，给蓄电池2的充电电压由车载直流电源变换器 根据蓄电池2的充电需求设定，保证蓄电池2的电量充足。本实用新型实施例提供的电动车用燃料电池电源管理系统中车载直流电源变换 器3的第三极比较燃料电池1和蓄电池2两者的电压是以蓄电池2的自身电压为依据的。从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例将车载直流电源变换器3的第三极 与燃料电池1的正极相连，通过车载直流电源变换器3的第三极比较燃料电池1和蓄电池 2两者的电压，当燃料电池1的电压低于蓄电池2电压时，车载直流电源变换器3将燃料电 池1通过车载直流电源变换器3转换所产生的直流电源只供给电机控制器4，当燃料电池1 的电压高于蓄电池2电压时，车载直流电源变换器3将燃料电池1通过车载直流电源变换 器3转换所产生的直流电源同时供给电机控制器4和蓄电池2，因此，只有当燃料电池1的 电压高于蓄电池2电压时，车载直流电源变换器3的功率才等于电机控制器4和蓄电池2 的功率之和，而当燃料电池1的电压低于蓄电池2电压时，车载直流电源变换器3的功率只 等于电机控制器4的功率。与现有技术相比，使用本技术方案车载直流电源变换器3在保 证电机控制器4工作时需要的直流源的同时减小车载直流电源变换器3的功率，车载直流 电源变换器3的功率较小。此外，应用本技术方案，可以解决现有技术中燃料电池1电压较 高时，导致电动车速度很慢的问题。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新 型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义 的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此， 本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新 颖特点相一致的最宽范围。
权利要求一种电动车用燃料电池电源管理系统，包括燃料电池、蓄电池、电机控制器和电机，其特征在于，还包括车载直流电源变换器，所述车载直流电源变换器的负极连接在所述燃料电池的负极、所述蓄电池负极和所述电机控制器负极的连线上，所述车载直流电源变换器的正极连接所述电机控制器的正极，所述车载直流电源变换器的第三极连接所述燃料电池的正极，该车载直流电源变换器通过第三极比较所述燃料电池和所述蓄电池两者的电压，并依据比较结果配合所述燃料电池进行电压分配。
2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述车载直流电源变换器的第三极 比较所述燃料电池和所述蓄电池两者的电压是以所述蓄电池自身电压为依据的。
专利摘要本实用新型公开一种电动车用燃料电池电源管理系统，包括燃料电池、蓄电池、电机控制器和电机，其特征在于，还包括车载直流电源变换器，所述车载直流电源变换器的负极连接在所述燃料电池的负极、所述蓄电池负极和所述电机控制器负极的连线上，所述车载直流电源变换器的正极连接所述电机控制器的正极，所述车载直流电源变换器的第三极连接所述燃料电池的正极，该车载直流电源变换器通过第三极比较所述燃料电池和所述蓄电池两者的电压，并依据比较结果配合所述燃料电池进行电压分配。与现有技术相比，使用本技术方案车载直流电源变换器在保证电机控制器工作时需要的直流源的同时减小车载直流电源变换器的功率，车载直流电源变换器的功率较小。
文档编号H02J7/00GK201667554SQ20102015652
公开日2010年12月8日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者王天顺 申请人:上海康丘乐电子电器科技有限公司