专利名称：燃料电池电动两轮车的电力控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动两轮车，尤其涉及一种燃料电池电动两轮车的电力控 制系统。
背景技术：
电动两轮车已经广泛进入人们的日常生活中。目前大部分电动车辆都采用 铅酸电池，但铅酸电池存在能量密度较低、污染严重等问题。燃料电池作为一 种洁净无污染、轻便的发电装置，正越来越广泛地进入电动车辆，并首先在两 轮车中得到了推广应用。申请号为01136785.7的中国专利提出了一种复合式燃料电池电动车辆的 电力输出控制系统，该系统藉由直流电/直流电转换器(DC/DC Converter)的最佳 化设计，并以控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)做为连络的沟通 工具，使电力源更趋于弹性化，低负载状态(如定速巡航)时，由燃料电池供给 主要电能，藉由直流电/直流电转换器的控制，将燃料电池升压(Boost)至适当电 压；并且该燃料电池可充当随车充电器(on—board Charger)使用，在高负载状态 (如瞬间加速或爬坡)时，燃料电池配合外加的高功率二次电池电能输出，使其 具有复合式电源输出控制功能。申请号为200310111466.0的中国专利提出了一种燃料电池电动车的能量 流控制器，燃料电池电动车控制系统由踏板、整车控制器ECU、燃料电池发动 机、镍氢电池包及驱动系统构成。燃料电池电动车中燃料电池和蓄电池的混合 使用必然存在两电源配比及能量流向管理和控制的问题，该发明可实现两种能 源的合理分配、提高和优化整车的动力性能。申请号为200410067709.X的中国专利涉及一种燃料电池电动车的驱动装 置，包括燃料电池、直流-直流变换装置，驱动马达、脚踏板、车速控制器和电 流传感器。其中的燃料电池输出的电压与电流经直流-直流变换装置稳压稳流后
直接驱动马达。上述专利中给出了电动车中燃料电池同整车之间的基本控制和系统特点。 对于轻便燃料电池两轮车，系统简单，可靠，成本低廉是一个基本要求。如果 将燃料电池电动车辆的基本控制运用到电动两轮车中，这将造成系统复杂，辅 助系统成本高。此外，上述专利技术应用在电动两轮车中，还存在二次电池的 冲放电寿命短、系统维护费用高等缺点。发明内容本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种燃料电池电 动两轮车的电力控制系统。本发明的目的是这样实现的 一种燃料电池电动两轮车的电力控制系统， 包括分别安装在两轮车上的车速控制及刹车机构、轮毂电机和燃料电池发电机 构，还包括一个控制电路板和一个接口机构，所述的燃料电池发电机构包括燃 料电池堆、风机和电磁阀，燃料电池堆的一个电源输出端连接接口机构的一个 电源输入接口并通过该接口将电源直接输出到轮毂电机，燃料电池堆的另一个 电源输出端连接控制电路板的一个电源输入端，轮毂电机的电源输出端连接接 口机构的另一个电源输入接口并通过该接口将电源输出到控制电路板，控制电 路板分别控制燃料电池发电机构中的风机和电磁阀的动作，所述的车速控制及 刹车机构与轮毂电机相连控制燃料电池堆的输出功率。所述的燃料电池发电机构输出宽范围的电压，所述的轮毂电机由人力转动 产生直流电。所述的车速控制及刹车机构中设有整车运行控制电路。 所述的控制电路板上设有DC/DC转换器，所述的燃料电池堆和轮毂电机的直流电进入控制电路板时先经过DC/DC转换器变压后驱动控制电路板。本发明燃料电池电动两轮车的电力控制系统完全由燃料电池提供动力给电动两轮车，系统简单，辅助配件少，系统不含二次电池，成本低廉。
图1为本发明燃料电池电动两轮车的电力控制系统的结构流程图。
具体实施方式
参见图1，本发明的燃料电池电动两轮车的电力控制系统，包括分别安装 在两轮车上的车速控制及刹车机构、轮毂电机、燃料电池发电机构以及一个控 制电路板和一个接口机构。其中的燃料电池发电机构包括氢气罐、手动截止阀、常闭电磁阀1、常闭电磁阀2、燃料电池堆和冷却风机。氢气罐通过手动截止 阀和常闭电磁阀1向燃料电池堆提供氢气，燃料电池堆的一个电源输出端连接 接口机构的一个电源输入接口并通过该接口将电源直接输出到轮毂电机，燃料 电池堆的另一个电源输出端连接控制电路板的电源输入端，轮毂电机的电源输 出端连接接口机构的另一个电源输入接口并通过该接口将电源输出到控制电 路板，控制电路板分别控制燃料电池发电机构中的冷却风机和两个电磁阀的动 作。在车速控制及刹车机构中设有整车运行控制电路，车速控制及刹车机构与 轮毂电机相连控制燃料电池堆的输出功率。在控制电路板上设有DC/DC转换 器，燃料电池堆和轮毂电机的直流电在进入控制电路板时先经过DC/DC转换 器变压后再驱动控制电路板。本发明中的燃料电池发电机构输出宽范围的电压，燃料电池的端电压没有 经过DC/DC稳压部分而直接输出给轮毂电机。轮毂电机由人力转动产生直流 电。整个所需电能来自燃料电池和轮毂电机。电动两轮车中不含其它辅助电源。 在整车运行时，控制电路板及燃料电池辅助配件的所需电能来自燃料电池。在 整车启动时，控制电路板及燃料电池辅助配件的所需电能来自轮毂电机。本发明所涉及的燃料电池电动两轮车的启动及运行过程如下首先打开手 动截止阀，让减压后的氢气通过手动截止阀达到常闭电磁阀1。由于此时常闭 电磁阀l处于关闭状态，所以氢气不会进入燃料电池堆，燃料电池堆也不会工 作。通过人力转动轮毂电机，产生高达48V的直流电，该直流电通过接口机构 并经DC-DC转换后进入控制电路板，控制电路板开始启动。此时已不再需要 人力驱动轮毂电机，电动车进入待机状态。在控制电路板的控制下，两个常闭 电磁阔1和2被打开，冷却风机开始运行，并根据设定好的程序进行开关等动 作。氢气进入燃料电池堆，燃料电池堆开始工作并输出30-60V直流电，该直 流电可以通过控制电路板上的DC-DC变压后直接驱动控制电路板，并且不通
过DC-DC而直接通过接口机构到达轮毂电机驱动电机。车速控制及刹车机构 可以控制电池的输出功率。需要关机时，将手动截止阀关闭，燃料电池堆因缺 乏氢气供给，电池电压不断下降，下降至不足以维持系统运行所需电压时，整 个系统即被关闭。
权利要求
1、一种燃料电池电动两轮车的电力控制系统，包括分别安装在两轮车上的车速控制及刹车机构、轮毂电机和燃料电池发电机构，其特征在于还包括一个控制电路板和一个接口机构，所述的燃料电池发电机构包括燃料电池堆、风机和电磁阀，燃料电池堆的一个电源输出端连接接口机构的一个电源输入接口并通过该接口将电源直接输出到轮毂电机，燃料电池堆的另一个电源输出端连接控制电路板的一个电源输入端，轮毂电机的电源输出端连接接口机构的另一个电源输入接口并通过该接口将电源输出到控制电路板，控制电路板分别控制燃料电池发电机构中的风机和电磁阀的动作，所述的车速控制及刹车机构与轮毂电机相连控制燃料电池堆的输出功率。
2、 如权利要求1所述的燃料电池电动两轮车的电力控制系统，其特征在 于所述的燃料电池发电机构输出宽范围的电压，所述的轮毂电机由人力转动 产生直流电。
3、 如权利要求1所述的燃料电池电动两轮车的电力控制系统，其特征在 于所述的车速控制及刹车机构中设有整车运行控制电路。
4、 如权利要求1所述的燃料电池电动两轮车的电力控制系统，其特征在 于所述的控制电路板上设有DC/DC转换器，所述的燃料电池堆和轮毂电机的直流电进入控制电路板时先经过DC/DC转换器变压后驱动控制电路板。
全文摘要
本发明提供了一种燃料电池电动两轮车的电力控制系统，它包括车速控制及刹车机构、轮毂电机和燃料电池发电机构以及一个控制电路板和一个接口机构。燃料电池发电机构包括燃料电池堆、风机和电磁阀，燃料电池堆的一个电源输出端连接接口机构的一个电源输入接口并通过该接口将电源直接输出到轮毂电机，燃料电池堆的另一个电源输出端连接控制电路板的一个电源输入端，轮毂电机的电源输出端连接接口机构的另一个电源输入接口并通过该接口将电源输出到控制电路板，控制电路板分别控制燃料电池发电机构中的风机和电磁阀的动作。本发明完全由燃料电池提供动力给电动两轮车，系统简单，辅助配件少，系统不含二次电池，成本低廉。
文档编号B60L7/00GK101117095SQ20061002972
公开日2008年2月6日 申请日期2006年8月3日 优先权日2006年8月3日
发明者田丙伦, 辉 董 申请人:上海攀业氢能源科技有限公司