一種負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于動(dòng)力【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，燃料電池控制器的一端與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接，另一端與燃料電池電連接；第一調(diào)整開(kāi)關(guān)和第二調(diào)整開(kāi)關(guān)串聯(lián)后與串聯(lián)的第三調(diào)整開(kāi)關(guān)和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)并聯(lián)構(gòu)成調(diào)整開(kāi)關(guān)組；主DC/DC分別與燃料電池、主DC/DC控制器和調(diào)整開(kāi)關(guān)組電連接；調(diào)整開(kāi)關(guān)組分別與第一儲(chǔ)能電池組、第二儲(chǔ)能電池組和電能輸出控制裝置電連接，第一電池組與第一電池組管理系統(tǒng)連接，第二電池組與第二電池組管理系統(tǒng)連接，第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組分別與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全，能量回收利用效率高，反應(yīng)性和穩(wěn)定性好，環(huán)境友好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于動(dòng)力【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電-電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，特別是一種負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，將燃料電池能量輸出與負(fù)載動(dòng)力需求隔離開(kāi)來(lái)，以負(fù)載需求的總能量而不以最大的動(dòng)力需求匹配確定燃料電池的需求容量及其最佳穩(wěn)態(tài)工況。
【背景技術(shù)】:
[0002]隨著人們對(duì)能源危機(jī)和環(huán)保問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入，燃料電池因其高效率、模塊化、高可靠性、燃料來(lái)源多樣性和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)引起了人們的普遍關(guān)注。世界各大汽車(chē)生產(chǎn)廠商一致看好燃料電池在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用前景，其中的PEMFC(質(zhì)子交換膜燃料電池)已成為現(xiàn)今燃料電池汽車(chē)動(dòng)力的主要發(fā)展方向。在航空航天特別是無(wú)人飛行器領(lǐng)域，以及分散電站、移動(dòng)電子設(shè)備電源、家庭電源、潛艇以及水下機(jī)器人不依賴(lài)空氣推進(jìn)電源等方面，燃料電池也有非常廣泛應(yīng)用前景。燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)按照驅(qū)動(dòng)型式主要可分為:純?nèi)剂想姵?FC)、燃料電池和輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+B)，燃料電池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+C)，燃料電池加輔助電池加超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+B+C)四種結(jié)構(gòu)，純?nèi)剂想姵?FC)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)只有燃料電池一個(gè)動(dòng)力源，所有功率負(fù)荷都由燃料電池承擔(dān)，這對(duì)燃料電池的功率需求比較大，降低了系統(tǒng)質(zhì)量，改善超載能力，控制方便，然而其要求燃料電池的功率大，成本增力口，不能進(jìn)行制動(dòng)能量回收，對(duì)燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和可靠性能提出了更高要求，動(dòng)力系統(tǒng)的冷啟動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)；燃料電池+蓄電池混合驅(qū)動(dòng)(FC+B)型式的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)是在純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)模式基礎(chǔ)上增加了一組蓄電池和一個(gè)直流/直流變換器，燃料電池輸出的功率經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換和控制直接輸入到電機(jī)，當(dāng)需求功率過(guò)大時(shí)，蓄電池起輔助作用；同時(shí)，蓄電池可以回收部分制動(dòng)能，所有工況下蓄電池的工作均由電池管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，降低對(duì)燃料電池的功率和動(dòng)態(tài)特性的要求，降低燃料電池成本，啟動(dòng)方便且可靠性高；但是其增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，增加了電池的維護(hù)和更換費(fèi)用；燃料電池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+C)系統(tǒng)是在燃料電池的基礎(chǔ)上增加一超級(jí)電容，這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)明顯特點(diǎn)就是用超級(jí)電容代替了蓄電池，完全摒棄了壽命短、成本高、使用要求復(fù)雜的電池，降低系統(tǒng)一對(duì)燃料電池的功率和動(dòng)態(tài)特性的要求，降低燃料電池成本，超級(jí)電容的瞬時(shí)功率較大，動(dòng)力系統(tǒng)啟動(dòng)輕松，然而其增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，電池的維護(hù)和更換費(fèi)用高，控制電容的充放電電流，提高其放電時(shí)間等一些控制問(wèn)題有待進(jìn)一步研究；燃料電池加輔助電池加超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+B+C)動(dòng)力系統(tǒng)是在FC+B的基礎(chǔ)上，在電壓總線上再并聯(lián)一組超級(jí)電容，它可以提供加速所需的尖峰電流或吸收緊急制動(dòng)的尖峰電流。超級(jí)電容的功率密度大，充放電效率高，接受快速大電流充電能力強(qiáng)，能夠保護(hù)蓄電池組防止過(guò)充，增加一組蓄電池和一組超級(jí)電容的燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)是目前比較理想的一種燃料電池驅(qū)動(dòng)動(dòng)力情況。然而這種結(jié)構(gòu)的模型過(guò)于復(fù)雜，這對(duì)系統(tǒng)的控制和參數(shù)的匹配提出了一定的挑戰(zhàn)性。中國(guó)專(zhuān)利201210038662.9公開(kāi)了“一種燃料電池-鋰離子電池混合動(dòng)力系統(tǒng)”，該混合動(dòng)力系統(tǒng)包括燃料電池子系統(tǒng)、鋰電池子系統(tǒng)、充電控制子系統(tǒng)、智能混合電源管理系統(tǒng)、電機(jī)及電機(jī)控制系統(tǒng)。混合動(dòng)力系統(tǒng)中以燃料電池為主要工作電源，鋰離子電池組為輔助電源，這種動(dòng)力系統(tǒng)方式通過(guò)其復(fù)雜的智能混合電源管理系統(tǒng)在一定程度上延長(zhǎng)了燃料電池的使用壽命，但因其沒(méi)有將燃料電池能量輸出與負(fù)載動(dòng)力需求隔離開(kāi)來(lái)，燃料電池的反應(yīng)性與穩(wěn)定性不可兼得的矛盾仍沒(méi)有得以徹底解決。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種一種負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，將能量與動(dòng)力概念區(qū)別開(kāi)來(lái)，將燃料電池能量輸出與負(fù)載動(dòng)力需求隔離開(kāi)來(lái)，即燃料電池與負(fù)載系統(tǒng)工作隔離，燃料電池工作不受負(fù)載影響。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器、燃料電池控制器、燃料電池、主DC/DC、第一電池組管理系統(tǒng)、第二電池組管理系統(tǒng)、第一儲(chǔ)能電池組、第二儲(chǔ)能電池組、第一調(diào)整開(kāi)關(guān)、第二調(diào)整開(kāi)關(guān)、第三調(diào)整開(kāi)關(guān)、第四調(diào)整開(kāi)關(guān)、電能輸出控制裝置和主DC/DC控制器；燃料電池控制器的一端與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接，另一端與燃料電池電連接；第一調(diào)整開(kāi)關(guān)和第二調(diào)整開(kāi)關(guān)串聯(lián)后與串聯(lián)的第三調(diào)整開(kāi)關(guān)和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)并聯(lián)構(gòu)成調(diào)整開(kāi)關(guān)組；主DC/DC分別與燃料電池、主DC/DC控制器和調(diào)整開(kāi)關(guān)組電連接；調(diào)整開(kāi)關(guān)組分別與第一儲(chǔ)能電池組、第二儲(chǔ)能電池組和電能輸出控制裝置電連接，第一電池組與第一電池組管理系統(tǒng)連接，第二電池組與第二電池組管理系統(tǒng)連接，第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組分別與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接；燃料電池控制器具有保護(hù)反應(yīng)堆和蓄電池功能，在多變的環(huán)境下保持燃料電池的高度可靠性和穩(wěn)定性，燃料電池輸出的電能通過(guò)燃料電池控制器接收第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)輸出的指令指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整開(kāi)關(guān)組根據(jù)實(shí)際情況完成第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組的電能儲(chǔ)存，第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組中的電能經(jīng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器輸出的指令指示，通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)組根據(jù)實(shí)際情況由電能輸出控制裝置輸出，接負(fù)載滿(mǎn)足相應(yīng)工作需求；SDC/DC通過(guò)主DC/DC控制器和動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池控制器輸出電壓的調(diào)整。
[0005]本發(fā)明所述燃料電池僅有兩種狀態(tài)，即于最佳經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)工作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)，由動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器根據(jù)負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)中負(fù)載情況及第一電池組管理系統(tǒng)、第二電池組管理系統(tǒng)和電能輸出控制裝置進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中動(dòng)力輸出與負(fù)載系統(tǒng)工作隔離，燃料電池工作不受負(fù)載影響，解決燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的反應(yīng)性與穩(wěn)定性不可兼得的矛盾。
[0006]本發(fā)明所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器控制第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組能量?jī)?chǔ)存的轉(zhuǎn)換過(guò)程，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器接收到第一電池組管理系統(tǒng)發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組進(jìn)行儲(chǔ)能；當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器接收到第二電池組管理系統(tǒng)發(fā)出的第二儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器關(guān)閉第三調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第二儲(chǔ)能電池組進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器同時(shí)接收到第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)分別發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器同時(shí)關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)和第三調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器沒(méi)有接收到第一電池組管理系統(tǒng)和發(fā)出第二電池組管理系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，燃料電池停止工作。[0007]本發(fā)明所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器與電能輸出控制裝置控制第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組能量的輸出過(guò)程，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器與電能輸出控制裝置根據(jù)負(fù)載需求情況，根據(jù)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組電量?jī)?chǔ)存情況進(jìn)行電量的輸出，具體實(shí)現(xiàn)情況如下所述:當(dāng)?shù)谝浑姵亟M管理系統(tǒng)接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組輸出電能；當(dāng)?shù)诙姵亟M管理系統(tǒng)接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，關(guān)閉第四調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第二儲(chǔ)能電池組輸出電能；第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)同時(shí)接到電能輸出信號(hào)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，同時(shí)關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組并聯(lián)輸出電能。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):一是將能量與動(dòng)力概念區(qū)別開(kāi)來(lái)，以負(fù)載需要的總能量而不以最大的動(dòng)力需求匹配確定燃料電池容量及其最佳經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)；二是燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載系統(tǒng)工作隔離，燃料電池工作不受負(fù)載影響，解決了燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的反應(yīng)性與穩(wěn)定性不可兼得的矛盾；三是由動(dòng)力輸出模塊匹配適應(yīng)負(fù)載動(dòng)力需求，并有效回收再生制動(dòng)能量，大幅度減小匹配的燃料電池的容量需求；四是動(dòng)力電池容量以負(fù)載最大的動(dòng)力需求匹配確定，兼顧一個(gè)電池組充電時(shí)間及行駛里程需要，大幅度減小動(dòng)力電池容量需求；五是車(chē)載動(dòng)力源可以實(shí)現(xiàn)淺充淺放，大幅度提高電池壽命；六是通過(guò)兩組或多組儲(chǔ)能電池組的合理切換，實(shí)現(xiàn)電池組電能輸出不中斷條件下的過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)和溫度保護(hù)等功能，有效解決單一儲(chǔ)能電池組由于過(guò)充、過(guò)放、溫度等保護(hù)功能而必須切斷電能輸出，嚴(yán)重影響行車(chē)安全的問(wèn)題；七是通過(guò)對(duì)兩組或多組電池組進(jìn)行隔離切換控制，可以有效提高電池組狀態(tài)參數(shù)的估算精度，具體講，通過(guò)兩組或多組電池的合理切換，在不影響動(dòng)力輸出的條件下，通過(guò)單獨(dú)或同時(shí)隔離電能的輸入、輸出，減少或消除外部因素對(duì)電池的影響，提高相關(guān)變量的測(cè)量精度，從而明顯提高電池組狀態(tài)參數(shù)的估算精度，使得電池組BMS系統(tǒng)的管理和控制策略更為合理、高效；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用安全，能量回收利用效率高，反應(yīng)性和穩(wěn)定性好，環(huán)境友好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0009]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0010]下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]實(shí)施例:
[0012]本實(shí)施例的主體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器1、燃料電池控制器2、燃料電池3、主DC/DC4、第一電池組管理系統(tǒng)51、第二電池組管理系統(tǒng)52、第一儲(chǔ)能電池組61、第二儲(chǔ)能電池組62、第一調(diào)整開(kāi)關(guān)71、第二調(diào)整開(kāi)關(guān)72、第三調(diào)整開(kāi)關(guān)73、第四調(diào)整開(kāi)關(guān)74、電能輸出控制裝置8和主DC/DC控制器9 ;燃料電池控制器2的一端與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I電連接，另一端與燃料電池3電連接；第一調(diào)整開(kāi)關(guān)71和第二調(diào)整開(kāi)關(guān)72串聯(lián)后與串聯(lián)的第三調(diào)整開(kāi)關(guān)73和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)74并聯(lián)構(gòu)成調(diào)整開(kāi)關(guān)組；主DC/DC4分別與燃料電池3、主DC/DC控制器9和調(diào)整開(kāi)關(guān)組電連接；調(diào)整開(kāi)關(guān)組分別與第一儲(chǔ)能電池組61、第二儲(chǔ)能電池組62和電能輸出控制裝置8電連接，第一電池組61與第一電池組管理系統(tǒng)51連接，第二電池組62與第二電池組管理系統(tǒng)52連接，第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62分別與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I電連接；燃料電池控制器2具有保護(hù)反應(yīng)堆和蓄電池功能，在多變的環(huán)境下保持燃料電池3的高度可靠性和穩(wěn)定性，燃料電池3輸出的電能通過(guò)燃料電池控制器2接收第一電池組管理系統(tǒng)51和第二電池組管理系統(tǒng)52輸出的指令指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器1，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整開(kāi)關(guān)組根據(jù)實(shí)際情況完成第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62的電能儲(chǔ)存，第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62中的電能經(jīng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I輸出的指令指示，通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)組7根據(jù)實(shí)際情況由電能輸出控制裝置8輸出，接負(fù)載滿(mǎn)足相應(yīng)工作需求；主DC/DC4通過(guò)主DC/DC控制器9和動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池控制器2輸出電壓的調(diào)整。
[0013]本實(shí)施例所述燃料電池3僅有兩種狀態(tài)，即于最佳經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)工作狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)，由動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I根據(jù)負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)中負(fù)載情況及第一電池組管理系統(tǒng)51、第二電池組管理系統(tǒng)52和電能輸出控制裝置8進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中動(dòng)力輸出與負(fù)載系統(tǒng)工作隔離，燃料電池工作不受負(fù)載影響，解決燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的反應(yīng)性與穩(wěn)定性不可兼得的矛盾。
[0014]本實(shí)施例所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I控制第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62能量?jī)?chǔ)存的轉(zhuǎn)換過(guò)程，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I接收到第一電池組管理系統(tǒng)51發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組61需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)71，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組61進(jìn)行儲(chǔ)能；當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I接收到第二電池組管理系統(tǒng)52發(fā)出的第二儲(chǔ)能電池組62需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I關(guān)閉第三調(diào)整開(kāi)關(guān)73，對(duì)第二儲(chǔ)能電池組62進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I同時(shí)接收到第一電池組管理系統(tǒng)51和第二電池組管理系統(tǒng)52分別發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I同時(shí)關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)71和第三調(diào)整開(kāi)關(guān)73，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I沒(méi)有接收到第一電池組管理系統(tǒng)51和發(fā)出第二電池組管理系統(tǒng)52的第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62需要儲(chǔ)能指令，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I發(fā)出指令，燃料電池3停止工作。
[0015]本實(shí)施例所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I與電能輸出控制裝置8控制第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62能量的輸出過(guò)程，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I與電能輸出控制裝置8根據(jù)負(fù)載需求情況，根據(jù)第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62電量?jī)?chǔ)存情況進(jìn)行電量的輸出，具體實(shí)現(xiàn)情況如下所述:當(dāng)?shù)谝浑姵亟M管理系統(tǒng)51接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I發(fā)出指令，關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)72實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組61輸出電能；當(dāng)?shù)诙姵亟M管理系統(tǒng)52接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I發(fā)出指令，關(guān)閉第四調(diào)整開(kāi)關(guān)74實(shí)現(xiàn)第二儲(chǔ)能電池組62輸出電能；第一電池組管理系統(tǒng)51和第二電池組管理系統(tǒng)52同時(shí)接到電能輸出信號(hào)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I發(fā)出指令，同時(shí)關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)72和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)74實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組61和第二儲(chǔ)能電池組62并聯(lián)輸出電倉(cāng)泛。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載隔尚式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于王體結(jié)構(gòu)包括動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器、燃料電池控制器、燃料電池、主DC/DC、第一電池組管理系統(tǒng)、第二電池組管理系統(tǒng)、第一儲(chǔ)能電池組、第二儲(chǔ)能電池組、第一調(diào)整開(kāi)關(guān)、第二調(diào)整開(kāi)關(guān)、第三調(diào)整開(kāi)關(guān)、第四調(diào)整開(kāi)關(guān)、電能輸出控制裝置和主DC/DC控制器；燃料電池控制器的一端與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接，另一端與燃料電池電連接；第一調(diào)整開(kāi)關(guān)和第二調(diào)整開(kāi)關(guān)串聯(lián)后與串聯(lián)的第三調(diào)整開(kāi)關(guān)和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)并聯(lián)構(gòu)成調(diào)整開(kāi)關(guān)組；SDC/DC分別與燃料電池、主DC/DC控制器和調(diào)整開(kāi)關(guān)組電連接；調(diào)整開(kāi)關(guān)組分別與第一儲(chǔ)能電池組、第二儲(chǔ)能電池組和電能輸出控制裝置電連接，第一電池組與第一電池組管理系統(tǒng)連接，第二電池組與第二電池組管理系統(tǒng)連接，第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組分別與動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器電連接；燃料電池控制器具有保護(hù)反應(yīng)堆和蓄電池功能，保持燃料電池的可靠性和穩(wěn)定性，燃料電池輸出的電能通過(guò)燃料電池控制器接收第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)輸出的指令指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)整開(kāi)關(guān)組根據(jù)實(shí)際情況完成第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組的電能儲(chǔ)存，第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組中的電能經(jīng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器輸出的指令指示，通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)組根據(jù)實(shí)際情況由電能輸出控制裝置輸出，接負(fù)載滿(mǎn)足相應(yīng)工作需求；SDC/DC通過(guò)主DC/DC控制器和動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器I實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池控制器輸出電壓的調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器控制第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組能量?jī)?chǔ)存的轉(zhuǎn)換過(guò)程，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器接收到第一電池組管理系統(tǒng)發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組進(jìn)行儲(chǔ)能；當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器接收到第二電池組管理系統(tǒng)發(fā)出的第二儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器關(guān)閉第三調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第二儲(chǔ)能電池組進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器同時(shí)接收到第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)分別發(fā)出的第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組儲(chǔ)能指令時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器同時(shí)關(guān)閉第一調(diào)整開(kāi)關(guān)和第三調(diào)整開(kāi)關(guān)，對(duì)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能；動(dòng) 力系統(tǒng)中央控制器沒(méi)有接收到第一電池組管理系統(tǒng)和發(fā)出第二電池組管理系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組需要儲(chǔ)能指令，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，燃料電池停止工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述負(fù)載隔離式電電集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器與電能輸出控制裝置控制第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組能量的輸出過(guò)程，動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器與電能輸出控制裝置根據(jù)負(fù)載需求情況，根據(jù)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組電量?jī)?chǔ)存情況進(jìn)行電量的輸出，具體實(shí)現(xiàn)情況如下所述:當(dāng)?shù)谝浑姵亟M管理系統(tǒng)接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組輸出電能；當(dāng)?shù)诙姵亟M管理系統(tǒng)接到電能輸出信號(hào)時(shí)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，關(guān)閉第四調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第二儲(chǔ)能電池組輸出電能；第一電池組管理系統(tǒng)和第二電池組管理系統(tǒng)同時(shí)接到電能輸出信號(hào)，指示動(dòng)力系統(tǒng)中央控制器發(fā)出指令，同時(shí)關(guān)閉第二調(diào)整開(kāi)關(guān)和第四調(diào)整開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第一儲(chǔ)能電池組和第二儲(chǔ)能電池組并聯(lián)輸出電能。
【文檔編號(hào)】B60L11/18GK104015629SQ201410269956
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】張鐵柱, 霍煒, 張紀(jì)鵬, 馬永志, 程聯(lián)軍, 華青松, 梁明 申請(qǐng)人:青島大學(xué)