一种氢能源汽车多电源动力系统的制作方法

1.本发明涉及氢能源汽车技术领域，尤其涉及一种氢能源汽车多电源动力系统。


背景技术：

2.氢能源汽车由于氢燃料电池功率响应延迟时间合功率上升时间比较长的缺点，导致氢能源汽车的动力性能不足；同时氢燃料电池无法直接进行能量回收。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种响应快和能量可回收的氢能源汽车多电源动力系统。
4.本发明的一种氢能源汽车多电源动力系统，多电源高压系统包括燃料电池、动力电池、超级电容和第一高压配电箱；所述燃料电池通过燃料电池升压器与所述第一高压配电箱电连接，所述动力电池和超级电容与所述第一高压配电箱电连接，所述第一高压配电箱与汽车的负载系统电连接，所述燃料电池、燃料电池升压器、动力电池、超级电容、第一高压配电箱和负载系统均与整车控制器电连接。
5.进一步的，所述负载系统包括驱动电机系统和电控液压助力转向系统。
6.进一步的，所述负载系统包括第二高压配电箱、高压风扇控制系统和降压dcdc，所述第二高压配电箱与所述第一高压配电箱电连接，所述高压风扇控制系统和降压dcdc与所述第二高压配电箱电连接。
7.进一步的，所述第二高压配电箱、高压风扇控制系统和降压dcdc组成三合一模块。
8.进一步的，所述驱动电机系统包括电机和电机控制器，所述电机控制器与电机电连接，所述电机与汽车的后桥传动连接。
9.进一步的，所述燃料电池、燃料电池升压器、动力电池、超级电容、第一高压配电箱和负载系统均通过can线与所述整车控制器电连接。
10.本发明的一种氢能源汽车多电源动力系统，对氢燃料电池汽车功率响应延时、功率响应慢、无法进行能量回收等不足，本发明增加了动力电池和超级电容，可以在车辆起步时，踩下油门踏板，此时燃料电池输出会有延迟且功率响应比较慢，此时可以先使用动力电池和超级电容进行能量输出或补充能量输出，来解决整车动力性不足的问题，在燃料电池功率上升起来以后，即可切断动力电池和超级电容的能量供应；
11.本发明采用的超级电容放电倍率可以达到动力电池的数倍，动力电池和超级电容的辅助能源系统搭配在储能和放电倍率上都有很大优势；
12.针对氢燃料电池汽车无法进行能量回收等不足，本发明增加了动力电池和超级电容，在车辆滑行的时候，整车控制器来计算当前需要的减速度和能量回收的扭矩，发送滑行能量回收的扭矩给驱动电机系统，由驱动电机系统控制电机来实现对滑行能量的回收，能量回收到动力电池和超级电容里面，制动能量回收也是同样的原理，在驾驶员踩下制动踏板的同时由整车控制器来计算当前需要减速度和可以进行制动能量回收的扭矩，由驱动电
机系统控制电机来执行，制动能量回收到动力电池和超级电容里面。
附图说明
13.图1为本发明的一种氢能源汽车多电源动力系统的结构示意图。
14.1、燃料电池；2、动力电池；3、超级电容；4、第一高压配电箱；5、负载系统；51、驱动电机系统；511、电机；512、电机控制器；52、电控液压助力转向系统；53、三合一模块；531、第二高压配电箱；532、高压风扇控制系统；533、降压dcdc；6、燃料电池升压器；7、整车控制器；8、双向dcdc；9、后桥。
具体实施方式
15.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
16.如图1所示，本发明的一种氢能源汽车多电源动力系统，多电源高压系统包括燃料电池1、动力电池2、超级电容3和第一高压配电箱4；所述燃料电池1通过燃料电池升压器6与所述第一高压配电箱4电连接，所述动力电池2和超级电容3与所述第一高压配电箱4电连接，所述第一高压配电箱4与汽车的负载系统5电连接，所述燃料电池1、燃料电池升压器6、动力电池2、超级电容3、第一高压配电箱4和负载系统5均与整车控制器7电连接。
17.本发明的一种氢能源汽车多电源动力系统，对氢燃料电池1汽车功率响应延时、功率响应慢、无法进行能量回收等不足，本发明增加了动力电池2和超级电容3，可以在车辆起步时，踩下油门踏板，此时燃料电池1输出会有延迟且功率响应比较慢，此时可以先使用动力电池2和超级电容3进行能量输出或补充能量输出，来解决整车动力性不足的问题，在燃料电池1功率上升起来以后，即可切断动力电池2和超级电容3的能量供应；
18.本发明采用的超级电容3放电倍率可以达到动力电池2的数倍，动力电池2和超级电容3的辅助能源系统搭配在储能和放电倍率上都有很大优势；
19.针对氢燃料电池1汽车无法进行能量回收等不足，本发明增加了动力电池2和超级电容3，在车辆滑行的时候，整车控制器7来计算当前需要的减速度和能量回收的扭矩，发送滑行能量回收的扭矩给驱动电机系统51，由驱动电机系统51控制电机511来实现对滑行能量的回收，能量回收到动力电池2和超级电容3里面，制动能量回收也是同样的原理，在驾驶员踩下制动踏板的同时由整车控制器7来计算当前需要减速度和可以进行制动能量回收的扭矩，由驱动电机系统51控制电机511来执行，制动能量回收到动力电池2和超级电容3里面。
20.本发明采用燃料电池1加燃料电池升压器6为主要高压能源。燃料电池1作为氢气和氧气电化学反应后提供能源给燃料电池升压器6，经过升压后给整车高压系统提供主要高压能源。
21.动力电池2加超级电容3作为辅助动力能源，辅助动力能源可以支持放电和充电，辅助动力能源作为能量回收的终端储存能量。
22.可选的，动力电池2通过第一高压配电箱4直接连接整车高压母线；
23.可选的，超级电容3通过双向dcdc8先连接到第一高压配电箱4，在通过后第一高压配电箱4连接到整车高压母线；
24.整车控制器7采集油门开度信号、制动信号、挡位等信号用于对驾驶员的行为进行解析，进行车辆高压上下电、驱动控制、能量管理、故障诊断及处理等功能的实现；
25.整车高压系统的电压平台可以选择300v、500v、700v等都可以；
26.负载系统5可以包括驱动电机系统51和电控液压助力转向系统52。
27.电控液压助力转向系统52通过电机511控制转向液循环，提供助力，采用电控液压助力转向系统52控制，可以根据车速可以调节助力大小，即可改善低速时的转向轻便性，又能保证高速时的转向“手感”。
28.负载系统5还可以包括第二高压配电箱531、高压风扇控制系统532和降压dcdc533，第二高压配电箱531与第一高压配电箱4电连接，高压风扇控制系统532和降压dcdc533与第二高压配电箱531电连接。电从第一高压配电箱4进入第二高压配电箱531，然后由第二高压配电箱531进入到高压风扇控制系统532和降压dcdc533。
29.氢燃料电池1对散热风扇的功率要求会更高，所以风扇对高压转低压的降压dcdc533负载会很大的问题，本发明采用高压风扇控制系统532，风扇采用高压供电进行驱动，完美的降低了降压dcdc533的低压负载，使得降压dcdc533的额定功率、体积、重量都可以下降。
30.第二高压配电箱531、高压风扇控制系统532和降压dcdc533组成三合一模块53，节省2个控制器，减少线束，降低成本。
31.第一高压配电箱4提供高压继电器、熔断器等，连接在能源系统和负载系统5之间，同时连接和第二高压配电箱531。
32.驱动电机系统51可以包括电机511和电机控制器512，电机控制器512与电机511电连接，电机511与汽车的后桥9传动连接。
33.燃料电池1、燃料电池升压器6、动力电池2、超级电容3、第一高压配电箱4和负载系统5均通过can线与整车控制器7电连接。
34.以上未涉及之处，适用于现有技术。
35.虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。