本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用的，尤其是涉及一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)和供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、燃料電池系統(tǒng)是一種以反應(yīng)氣體為能量源，通過電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。燃料電池系統(tǒng)的電化學(xué)反應(yīng)具有啟動(dòng)遲滯性和關(guān)機(jī)遲滯性，且僅能夠作為發(fā)電裝置，自身無(wú)法儲(chǔ)能；在接收到整車的關(guān)機(jī)指令(正常關(guān)機(jī)和故障關(guān)機(jī))后，燃料電池系統(tǒng)斷開高壓繼電器，系統(tǒng)內(nèi)剩余能量通常以電阻發(fā)熱的形式耗散。

2、燃料電池系統(tǒng)(正常/故障)關(guān)機(jī)后，氫氣路仍存有一定量的氫氣，會(huì)持續(xù)反應(yīng)、提供電力，存在潛在的電擊傷害(高壓故障，但燃料電池高壓端仍處于高壓狀態(tài))和能量的浪費(fèi)(以熱耗散形式降壓)。

3、當(dāng)前的燃料電池系統(tǒng)主要配備泄壓電阻或者通過系統(tǒng)組件(如ptc)進(jìn)行高壓電壓泄放，然而此種方式雖然避免了對(duì)系統(tǒng)器件的潛在傷害，但仍存在較大的能量浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)和供電系統(tǒng)，通過增加泄壓儲(chǔ)能組件主動(dòng)回收能量，以緩解系統(tǒng)在電源中斷后的燃料電池系統(tǒng)的能量利用率不高的技術(shù)問題。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，包括：燃料電池系統(tǒng)、泄壓儲(chǔ)能組件、第一繼電器組和第二繼電器組；所述第一繼電器組設(shè)置在所述燃料電池系統(tǒng)中，所述燃料電池系統(tǒng)通過第二繼電器組與所述泄壓儲(chǔ)能組件相連接；所述第一繼電器組用于連接負(fù)載；

3、若燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述泄壓儲(chǔ)能組件進(jìn)行余電轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)操作。

4、結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述泄壓儲(chǔ)能組件包括dcdc電路模塊、蓄電池模塊和組件控制模塊；所述dcdc電路模塊與所述第二繼電器組相連接，所述dcdc電路模塊分別與所述蓄電池模塊和所述組件控制模塊相連接，所述蓄電池模塊和所述組件控制模塊相連接；

5、若所述燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述組件控制模塊根據(jù)所述蓄電池模塊的電量，控制所述dcdc電路模塊進(jìn)行工作。

6、結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，若所述燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述組件控制模塊從所述dcdc電路模塊采集當(dāng)前端電壓，在所述當(dāng)前端電壓超過預(yù)設(shè)電壓閾值或所述當(dāng)前端電壓存在丟失的情況下，關(guān)閉所述dcdc電路模塊。

7、結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，若所述燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述組件控制模塊，在所述dcdc電路模塊故障或所述蓄電池模塊故障的情況下，關(guān)閉所述dcdc電路模塊。

8、結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述燃料電池系統(tǒng)包括供能電路和電堆模塊，所述電堆和所述供能電路相連接，所述供能電路和負(fù)載相連接；

9、若所述燃料電池系統(tǒng)處于開機(jī)運(yùn)行過程中，則所述第一繼電器組閉合，所述第二繼電器組斷開，所述電堆模塊通過所述供能電路為所述負(fù)載供電。

10、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種供電系統(tǒng)，包括如上所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，還包括與所述燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)相連接的繼電器盒、整車低壓供電單元和燃料電池系統(tǒng)控制器；所述燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)包括泄壓儲(chǔ)能組件和燃料電池系統(tǒng)附件；其中，所述整車低壓供電單元分別與所述燃料電池系統(tǒng)控制器和所述繼電器盒相連接，所述燃料電池系統(tǒng)控制器分別與所述泄壓儲(chǔ)能組件和所述繼電器盒相連接，所述繼電器盒還分別與所述泄壓儲(chǔ)能組件和所述燃料電池系統(tǒng)附件相連接；

11、所述燃料電池系統(tǒng)控制器對(duì)所述整車低壓供電單元進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)整車低壓供電狀態(tài)，通過所述繼電器盒的通斷，控制所述整車低壓供電單元和/或所述泄壓儲(chǔ)能組件對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

12、結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述整車低壓供電狀態(tài)正常時(shí)，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述整車低壓供電單元對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

13、結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述整車低壓供電狀態(tài)異常時(shí)，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述泄壓儲(chǔ)能組件對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

14、結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述泄壓儲(chǔ)能組件中的儲(chǔ)能電池的soc高于預(yù)設(shè)soc閾值，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述泄壓儲(chǔ)能組件對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

15、結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述燃料電池系統(tǒng)控制器還用于控制所述整車低壓供電單元和所述泄壓儲(chǔ)能組件共同對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

16、本發(fā)明實(shí)施例帶來(lái)了一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)和供電系統(tǒng)，通過增加泄壓儲(chǔ)能組件，在燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)的狀態(tài)下，此時(shí)燃料電池系統(tǒng)中的電能通過第二繼電器組經(jīng)泄壓儲(chǔ)能組件進(jìn)行轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)電能利用率的提升。

17、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

18、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

技術(shù)特征：

1.一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，包括：燃料電池系統(tǒng)、泄壓儲(chǔ)能組件、第一繼電器組和第二繼電器組；所述第一繼電器組設(shè)置在所述燃料電池系統(tǒng)中，所述燃料電池系統(tǒng)通過第二繼電器組與所述泄壓儲(chǔ)能組件相連接；所述第一繼電器組用于連接負(fù)載；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，所述泄壓儲(chǔ)能組件包括dcdc電路模塊、蓄電池模塊和組件控制模塊；所述dcdc電路模塊與所述第二繼電器組相連接，所述dcdc電路模塊分別與所述蓄電池模塊和所述組件控制模塊相連接，所述蓄電池模塊和所述組件控制模塊相連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，若所述燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述組件控制模塊從所述dcdc電路模塊采集當(dāng)前端電壓，在所述當(dāng)前端電壓超過預(yù)設(shè)電壓閾值或所述當(dāng)前端電壓存在丟失的情況下，關(guān)閉所述dcdc電路模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，若所述燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則所述第一繼電器組斷開，所述第二繼電器組閉合，所述組件控制模塊，在所述dcdc電路模塊故障或所述蓄電池模塊故障的情況下，關(guān)閉所述dcdc電路模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)包括供能電路和電堆模塊，所述電堆和所述供能電路相連接，所述供能電路和負(fù)載相連接；

6.一種供電系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)，還包括與所述燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)相連接的繼電器盒、整車低壓供電單元和燃料電池系統(tǒng)控制器；所述燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)包括泄壓儲(chǔ)能組件和燃料電池系統(tǒng)附件；其中，所述整車低壓供電單元分別與所述燃料電池系統(tǒng)控制器和所述繼電器盒相連接，所述燃料電池系統(tǒng)控制器分別與所述泄壓儲(chǔ)能組件和所述繼電器盒相連接，所述繼電器盒還分別與所述泄壓儲(chǔ)能組件和所述燃料電池系統(tǒng)附件相連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)整車低壓供電狀態(tài)正常時(shí)，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述整車低壓供電單元對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)整車低壓供電狀態(tài)異常時(shí)，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述泄壓儲(chǔ)能組件對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述泄壓儲(chǔ)能組件中的儲(chǔ)能電池的soc高于預(yù)設(shè)soc閾值，所述燃料電池系統(tǒng)控制器控制所述泄壓儲(chǔ)能組件對(duì)所述燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料電池系統(tǒng)控制器還用于控制所述整車低壓供電單元和所述泄壓儲(chǔ)能組件共同對(duì)燃料電池系統(tǒng)附件進(jìn)行供電。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燃料電池系統(tǒng)架構(gòu)和供電系統(tǒng)，涉及燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域，包括：燃料電池系統(tǒng)、泄壓儲(chǔ)能組件、第一繼電器組和第二繼電器組；第一繼電器組設(shè)置在燃料電池系統(tǒng)中，燃料電池系統(tǒng)通過第二繼電器組與泄壓儲(chǔ)能組件相連接；若燃料電池系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)過程中，則第一繼電器組斷開，第二繼電器組閉合，泄壓儲(chǔ)能組件進(jìn)行余電轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)操作，通過增加泄壓儲(chǔ)能組件主動(dòng)回收能量，以緩解系統(tǒng)在電源中斷后的燃料電池系統(tǒng)的能量利用率不高的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：韓碩,崔天宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：未勢(shì)能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2