專利名稱：超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，屬于燃料電池汽車研發(fā)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
利用汽油或柴油等石化燃料來提供動(dòng)力的傳統(tǒng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的廣泛使用是造成當(dāng)今世界能源供應(yīng)緊張和環(huán)境污染嚴(yán)重的一個(gè)重要原因。燃料電池汽車由于其安靜、高效和零排放等優(yōu)良性能被廣泛認(rèn)為是未來汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。面對(duì)存在于能源環(huán)境問題和汽車工業(yè)發(fā)展之間的尖銳的矛盾，國(guó)家“十五”863電動(dòng)汽車的重大專項(xiàng)中專門成立了燃料電池轎車和燃料電池城市客車的子項(xiàng)目，燃料電池汽車的研發(fā)已經(jīng)成為推動(dòng)我國(guó)汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大舉措。燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)是燃料電池汽車研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)是燃料電池汽車的核心部分，是決定燃料電池汽車整車性能的關(guān)鍵，也是其不同于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車、蓄電池電動(dòng)汽車以及油-電混合動(dòng)力汽車的重要標(biāo)志。一般來說，燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池系統(tǒng)(包括燃料電池電堆、燃料電池輔助設(shè)備以及燃料電池控制器等)、蓄電池(或超級(jí)電容)、電機(jī)和電機(jī)控制器以及電力電子裝置(如DC/DC變換器、逆變器等)組成。它使用高效(工作效率可達(dá)40％以上)、清潔(排放物為潔凈的水)的燃料電池系統(tǒng)替代了效率較低且工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生污染物排放的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并輔助以可以充放電的輔助動(dòng)力裝置一蓄電池(或超級(jí)電容等)，彌補(bǔ)了燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)峰值功率輸出能力差、動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢以及不能回收制動(dòng)能量等缺陷。因此，這樣的燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)被廣泛認(rèn)為是未來汽車的理想的動(dòng)力系統(tǒng)之一。
目前，在燃料電池汽車研發(fā)中，常采用的混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式如圖1所示燃料電池系統(tǒng)之后連接單向的DC/DC變換器，而后與電機(jī)控制器相連接，通過電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作；在DC/DC變換器與電機(jī)控制器相連接的直流母線上，并接蓄電池組，燃料電池輔助子系統(tǒng)和24V用電電源的供電從單向DC/DC變換器的出口提供。在這種常用的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，燃料電池系統(tǒng)作為主要的動(dòng)力來源，而蓄電池作為輔助動(dòng)力裝置。在系統(tǒng)啟動(dòng)之前，由于燃料電池系統(tǒng)沒有工作，所以，由蓄電池組來直接為燃料電池輔助子系統(tǒng)和24V用電電源供電，當(dāng)燃料電池系統(tǒng)被啟動(dòng)以后，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)開始正常工作。這是現(xiàn)在最常用的一種燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式。在這樣的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，為了能夠在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)燃料電池系統(tǒng)，就必須從燃料電池系統(tǒng)后的單向DC/DC變換器出口的直流母線上向燃料電池輔助設(shè)備引取電力，為燃料電池系統(tǒng)輔助設(shè)備提供電源，這樣就可以使得在動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候由蓄電池組為燃料電池輔助設(shè)備供電來啟動(dòng)燃料電池系統(tǒng)。
對(duì)于這樣的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，由于燃料電池系統(tǒng)的出口連接有DC/DC變換器，因此可以通過控制DC/DC變換器的輸出功率從而很好地控制燃料電池系統(tǒng)的功率輸出，達(dá)到對(duì)燃料電池系統(tǒng)和蓄電池組輸出功率的分配。但這樣的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)也存在如下的問題首先，在燃料電池系統(tǒng)開始工作之后，燃料電池輔助子系統(tǒng)的電力供應(yīng)似乎是由蓄電池組來提供的，但實(shí)際上，燃料電池輔助子系統(tǒng)的電力供應(yīng)實(shí)際上是由燃料電池系統(tǒng)自己承擔(dān)的，因?yàn)樵谌剂想姵仄囘\(yùn)行的整個(gè)過程中，正常情況下，蓄電池組是不額外充電的，蓄電池組的能量補(bǔ)充同它的能量釋放一樣，都是在車輛動(dòng)力系統(tǒng)的工作過程中完成的，蓄電池組的電能儲(chǔ)存都是來源于燃料電池系統(tǒng)的。這就是說，從長(zhǎng)期運(yùn)行過程來看，燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的所有動(dòng)力歸根究底都是由燃料電池系統(tǒng)提供的，而蓄電池組則可視為一個(gè)能量“緩存”。這樣一來，上述的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式就存在下面的問題燃料電池輔助設(shè)備所需的電能實(shí)際上是從燃料電池系統(tǒng)(燃料電池電堆)流出，經(jīng)過了單向DC/DC變換器之后，再流回到了燃料電池系統(tǒng)(燃料電池輔助設(shè)備)。一方面，這一能量流在經(jīng)過DC/DC變換器會(huì)損失掉一部分能量(例如一臺(tái)100kW的燃料電池，其輔助設(shè)備所需功率通常10～20kW之間，DC/DC變換器的效率一般在96％左右，那么這樣的系統(tǒng)中，僅在燃料電池輔助設(shè)備的供電方面就會(huì)損失掉800W的功率)；其次，在汽車勻速行駛中，所需要的動(dòng)力應(yīng)該全部由燃料電池系統(tǒng)提供，由于DC/DC變換器的存在，這時(shí)，近4％的燃料電池系統(tǒng)的輸出功率就被白白浪費(fèi)，從而降低了整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的效率；第三，由于DC/DC變換器的輸出功率要接近燃料電池系統(tǒng)的輸出功率，DC/DC變換器的功率容量就必須做的要很大，導(dǎo)致它的體積、重量以及造價(jià)也會(huì)大的多；第四，在這種燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，由于蓄電池組的充放電效率較低(百分之八十五左右)、使用壽命低(循環(huán)次數(shù)為幾千次)，從而影響整個(gè)燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的效率和使用壽命。
為了解決上述問題，需要提供一種新型的的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，這種動(dòng)力系統(tǒng)將采用超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置，會(huì)提高整個(gè)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的效率，從而提高整車的經(jīng)濟(jì)性能。同時(shí)，由于DC/DC變換器所處的位置是超級(jí)電容輸出側(cè)，從而使DC/DC變換器的容量、體積和成本都得到了降低。
超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括由燃料電池電堆、燃料電池輔助設(shè)備和燃料電池控制器組成的燃料電池系統(tǒng)，由超級(jí)電容、超級(jí)電容管理系統(tǒng)組成的超級(jí)電容系統(tǒng)、由電機(jī)和電機(jī)控制器組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及功率二極管、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、24V蓄電池和整車控制器；燃料電池系統(tǒng)的電堆輸出端通過功率二極管正向與電機(jī)控制器的輸入端相連接；超級(jí)電容通過一個(gè)雙向主DC/DC變換器連接在功率二極管的陰極上；電機(jī)控制器的輸出端接電機(jī)；燃料電池輔助設(shè)備的輸入端和雙向24VDC/DC變換器的輸入端接在功率二極管的陰極上；雙向24VDC/DC變換器的低壓端接在24V蓄電池上，高壓端接在功率二極管陰極上；電機(jī)控制器、雙向主DC/DC變換器、超級(jí)電容管理系統(tǒng)、雙向24VDC/DC變換器、燃料電池控制器及整車控制器電氣相連；系統(tǒng)中的燃料電池控制器、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、電機(jī)控制器及超級(jí)電容管理系統(tǒng)分別通過CAN網(wǎng)絡(luò)連接整車控制器；整車控制器協(xié)調(diào)和控制動(dòng)力系統(tǒng)中每個(gè)關(guān)鍵部件的運(yùn)行和工作。
在整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)之初，燃料電池系統(tǒng)不會(huì)立即啟動(dòng)，它需要輔助設(shè)備現(xiàn)開始工作后才能啟動(dòng)。此時(shí)如果超級(jí)電容電壓比較高(需高于燃料電池輔助設(shè)備最低工作電壓)，則可由超級(jí)電容通過雙向主DC/DC變換器提供能量，否則需要24V蓄電池通過雙向24VDC/DC變換器和雙向主DC/DC變換器為超級(jí)電容充電，直至超級(jí)電容電壓高于燃料電池輔助設(shè)備最低工作電壓，再由超級(jí)電容為系統(tǒng)提供動(dòng)力，此時(shí)雙向主DC/DC變換器工作在升壓狀態(tài)，通過雙向主DC/DC變換器，由超級(jí)電容為燃料電池輔助設(shè)備供電。同時(shí)24V蓄電池為各個(gè)控制部件或管理部件供電，使這些控制器或管理系統(tǒng)開始工作；燃料電池輔助設(shè)備開始工作后，燃料電池系統(tǒng)被啟動(dòng)并開始正常工作。
燃料電池系統(tǒng)以及整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)完成啟動(dòng)過程之后，將由燃料電池系統(tǒng)來為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力，此時(shí)雙向主DC/DC變換器可以根據(jù)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)工作情況工作在升壓狀態(tài)還是降壓狀態(tài)。同時(shí)，雙向24VDC/DC變換器處于降壓狀態(tài)為24V蓄電池、燃料電池控制器、雙向主DC/DC變換器、電機(jī)控制器、超級(jí)電容管理系統(tǒng)及整車控制器供電。
另外，在燃料電池系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，雙向DC/DC變換器工作又會(huì)在升壓狀態(tài)，超級(jí)電容為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)提供動(dòng)力，一方面通過電機(jī)控制器直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，另一方面為24VDC/DC變換器供電，進(jìn)而為所需的所有控制電源供電。這樣就使得在燃料電池發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。
在這一燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)中，由于超級(jí)電容的充放電效率比蓄電池組高很多(百分之九十九左右)，而且作為主動(dòng)力源的燃料電池系統(tǒng)的輸出功率直接傳達(dá)到電機(jī)控制器，所以整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的效率會(huì)比較高。同時(shí)由于超級(jí)電容的功率較大、但能量較小，把雙向主DC/DC變換器放在超級(jí)電容側(cè)，雙向主DC/DC變換器可以做到體積比較小、重量比較輕。
在這一混合動(dòng)力系統(tǒng)中，燃料電池輔助設(shè)備的供電沒有通過DC/DC變換器，而是直接從燃料電池電堆的輸出端口的功率二極管之后接出電力接線為燃料電池輔助設(shè)備供電。這樣就不會(huì)由于燃料電池輔助設(shè)備的需求功率要經(jīng)過DC/DC變換器而產(chǎn)生功率損失。
在本發(fā)明提出燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)中，使用了超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置。由于超級(jí)電容的充放電效率較高(百分之九十九左右)、使用壽命長(zhǎng)(循環(huán)次數(shù)為幾十萬次)，從而提高了燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的效率和使用壽命。同時(shí)，燃料電池電堆通過功率二極管直接與電機(jī)控制器相連，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。


圖1是現(xiàn)有的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明提出的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖3是該燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)前由24V蓄電池為超級(jí)電容充電時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向圖。
圖4是該燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)前、啟動(dòng)中或燃料電池系統(tǒng)故障時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向5是該燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過程中，超級(jí)電容處于充電狀態(tài)時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向圖。
圖6是該燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過程中，超級(jí)電容處于放電狀態(tài)時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向圖。
圖7是該燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)處于制動(dòng)能量回饋狀態(tài)時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，將進(jìn)一步敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。圖中，黑粗線表示動(dòng)力系統(tǒng)電力主接線，帶箭頭的黑細(xì)線表示控制電源用電氣接線，帶雙向箭頭的虛線表示CAN網(wǎng)絡(luò)通訊線。
圖1是現(xiàn)有的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。這種動(dòng)力系統(tǒng)采用蓄電池組作為輔助動(dòng)力裝置，由于蓄電池組的充放電效率較低(百分之八十五左右)、使用壽命低(循環(huán)次數(shù)為幾千次)，從而影響整個(gè)燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)的效率和使用壽命。同時(shí)，由于在燃料電池系統(tǒng)出口處連接有單向DC/DC變換器，在動(dòng)力系統(tǒng)正常工作中，單向DC/DC變換器要消耗一定的能量，從而進(jìn)一步影響了整個(gè)燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的效率。另一方面，由于單向DC/DC變換器的功率容量和燃料電池電堆的功率接近，導(dǎo)致它的體積大、重量大以及造價(jià)高。
圖2是本發(fā)明提出的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。包括系統(tǒng)的動(dòng)力部分的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的控制部分的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的動(dòng)力部分主要由燃料電池系統(tǒng)、雙向主DC/DC變換器、超級(jí)電容系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(電機(jī)和電機(jī)控制器)、雙向24VDC/DC變換器以及24V蓄電池等動(dòng)力部件組成。其中，作為動(dòng)力系統(tǒng)組成部分的燃料電池系統(tǒng)，主要包括由燃料電池電堆、燃料電池輔助設(shè)備和燃料電池控制器這三個(gè)部分；而超級(jí)電容系統(tǒng)則包括超級(jí)電容和超級(jí)電容管理系統(tǒng)。系統(tǒng)的控制部分主要包括整車控制器和CAN通訊網(wǎng)絡(luò)，整車控制器接收來自于駕駛員操作系統(tǒng)的鑰匙信號(hào)、加速踏板信號(hào)以及制動(dòng)踏板信號(hào)等駕駛員操縱信號(hào)；整車控制器還與動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)動(dòng)力部件的控制單元或管理單元進(jìn)行通訊，向每個(gè)部件的控制器或管理系統(tǒng)下達(dá)控制指令，同時(shí)還從這些控制單元或管理單元采集每個(gè)動(dòng)力部件運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)信息，以便結(jié)合駕駛員的操縱信號(hào)，按照整車控制器自身的控制算法，來決定下一步的控制指令。以下，將分別參照?qǐng)D3、圖4、圖5、圖6和圖7對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行解釋。
如圖3所示，當(dāng)燃料電池汽車長(zhǎng)時(shí)間放置時(shí)，由于超級(jí)電容自身漏電流的存在以及單體平衡電路的作用，其電壓會(huì)逐漸下降，可能會(huì)低于燃料電池輔助設(shè)備最低工作電壓，因此需要由24V蓄電池通過雙向24VDC/DC變換器和雙向主DC/DC變換器向超級(jí)電容充電。圖3給出了24V蓄電池為超級(jí)電容充電時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng)功率流向圖。此時(shí)雙向24VDC/DC變換器工作在升壓狀態(tài)，雙向主DC/DC變換器工作在降壓狀態(tài)。超級(jí)電容電壓持續(xù)上升，直至其達(dá)到或超過燃料電池輔助設(shè)備最低工作電壓。
如圖4所示，給出了在整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)前、啟動(dòng)時(shí)，或者在燃料電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障而無法工作時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中的功率流向情況。在這幾種情況下，燃料電池系統(tǒng)均無法正常工作，因此，超級(jí)電容組成為系統(tǒng)中唯一可用的動(dòng)力源部件。能量從超級(jí)電容輸出，經(jīng)過雙向主DC/DC變換器后，一部分流向電機(jī)控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；一部分流向燃料電池輔助設(shè)備和雙向24VDC/DC變換器。此時(shí)雙向主DC/DC變換器處于升壓狀態(tài)。雙向24VDC/DC變換器出于降壓狀態(tài)，24V蓄電池充放電狀態(tài)由其荷電狀態(tài)決定。這樣一來，雖然這些情況下，燃料電池系統(tǒng)不能工作，但是，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)仍然可以依靠動(dòng)力蓄電池組來維持運(yùn)行。
如圖5所示，給出了整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過程中，當(dāng)超級(jí)電容處于充電狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)中的功率流向情況。在這種情況下，燃料電池系統(tǒng)正常工作。從圖中可以看到，燃料電池電堆直接為燃料電池輔助設(shè)備和雙向24V DC/DC變換器提供所需的電功率，同時(shí)一方面為電機(jī)控制器提供電功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，一方面還通過雙向主DC/DC變換器，還為超級(jí)電容充電。在這種情況下雙向主DC/DC變換器工作在降壓狀態(tài)。雙向24VDC/DC變換器的處于降壓狀態(tài)，24V蓄電池充放電狀態(tài)由其荷電狀態(tài)決定。
如圖6所示，給出了整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)在正常運(yùn)行的過程中，當(dāng)超級(jí)電容處于放電狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)中的功率流向情況。與圖5所示的情況相似，在這種情況下，燃料電池系統(tǒng)也正常工作；不同的是超級(jí)電容處于放電狀態(tài)。從圖中可以看到，燃料電池輔助設(shè)備和雙向24VDC/DC變換器所需的電功率仍由燃料電池電堆直接提供；燃料電池系統(tǒng)還為電機(jī)控制器提供所需的部分電功率，而電機(jī)控制器所需電功率的剩余部分則有超級(jí)電容通過雙向主DC/DC變換器提供。即由燃料電池系統(tǒng)和超級(jí)電容共同提供電力驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在這種情況下，雙向主DC/DC變換器工作在升壓狀態(tài)。雙向24VDC/DC變換器的處于降壓狀態(tài)，24V蓄電池充放電狀態(tài)由其荷電狀態(tài)決定。
如圖7所示，給出了整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)處在制動(dòng)能量回饋狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)中的功率流向情況。制動(dòng)能量回饋是多數(shù)電動(dòng)汽車性能上的一個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)。在制動(dòng)能量回饋時(shí)，電機(jī)工作在反饋制動(dòng)的工作區(qū)域里，即處于發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)。電機(jī)系統(tǒng)將用于回饋的機(jī)械形式的制動(dòng)能量用于發(fā)電，產(chǎn)生的電流從電機(jī)控制器的直流端流出，通過雙向主DC/DC變換器流入超級(jí)電容為其充電，將回饋的制動(dòng)能量?jī)?chǔ)存于超級(jí)電容中。此時(shí)雙向主DC/DC變換器工作在降壓狀態(tài)。雙向24VDC/DC變換器的處于降壓狀態(tài)，24V蓄電池充放電狀態(tài)由其荷電狀態(tài)決定。
權(quán)利要求
1.超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括由燃料電池電堆、燃料電池輔助設(shè)備和燃料電池控制器組成的燃料電池系統(tǒng)，由超級(jí)電容、超級(jí)電容管理系統(tǒng)組成的超級(jí)電容系統(tǒng)、由電機(jī)和電機(jī)控制器組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及功率二極管、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、24V蓄電池和整車控制器；燃料電池系統(tǒng)的電堆輸出端通過功率二極管正向與電機(jī)控制器的輸入端相連接；超級(jí)電容通過一個(gè)雙向主DC/DC變換器連接在功率二極管的陰極上；電機(jī)控制器的輸出端接電機(jī)；燃料電池輔助設(shè)備的輸入端和雙向24VDC/DC變換器的輸入端接在功率二極管的陰極；雙向24VDC/DC變換器的低壓端接在24V蓄電池，高壓端接在功率二極管陰極；電機(jī)控制器、雙向主DC/DC變換器、超級(jí)電容管理系統(tǒng)、雙向24VDC/DC變換器、燃料電池控制器及整車控制器電氣相連；系統(tǒng)中的燃料電池控制器、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、電機(jī)控制器及超級(jí)電容管理系統(tǒng)分別通過CAN網(wǎng)絡(luò)連接整車控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)中的燃料電池控制器、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、電機(jī)控制器及超級(jí)電容控制器分別通過CAN網(wǎng)絡(luò)連接整車控制器。
全文摘要
超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力裝置的燃料電池汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)，屬于燃料電池汽車技術(shù)領(lǐng)域；燃料電池系統(tǒng)電堆通過功率二極管正向與電機(jī)控制器連接；超級(jí)電容通過雙向主DC/DC變換器連接功率二極管陰極；雙向24VDC/DC變換器低壓端接24V蓄電池，高壓端接功率二極管陰極；電機(jī)控制器、雙向主DC/DC變換器、超級(jí)電容管理系統(tǒng)、雙向24VDC/DC變換器、燃料電池控制器及整車控制器電氣相連；燃料電池控制器、雙向主DC/DC變換器、雙向24VDC/DC變換器、電機(jī)控制器及超級(jí)電容管理系統(tǒng)通過CAN網(wǎng)絡(luò)連接整車控制器。本發(fā)明功率損失小，效率高；同時(shí)雙向主DC/DC變換器連在超級(jí)電容側(cè)，可以做的體積更小、重量更輕。
文檔編號(hào)B60L11/18GK1785707SQ20051012636
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者高大威, 盧青春, 歐陽明高, 金振華, 閻東林, 聶圣芳 申請(qǐng)人:清華大學(xué)