[实用新型]车载燃料电池电气系统功率分配装置

说明书

本实用新型涉及一种车载燃料电池电气系统功率分配装置，包括用于执行功率分配的执行器件，还包括高压回路部分和与执行器连接的低压回路部分，以及直流升压电路和直流降压电路。高压回路部分包括电堆接口和分配电路，直流升压电路的输入端通过电堆接口与电堆连接，输出端与分配电路的输入端连接，分配电路的输出端分别与直流降压电路的输入端，以及车载高压负载连接，直流降压电路的输出端与低压回路部分连接。与现有技术相比，本实用新型在功率分配单元中加入控制单元，使其成为独立的模块，提高了功率分配单元的通用性和移植性，加快了燃料电池动力系统的集成开发速度。

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池技术，尤其是涉及一种车载燃料电池电气系统功率分配装置。

背景技术

燃料电池是一种电化学反应装置，直接将化学能转换为电能。根据电解质的不同，可以分为质子交换膜燃料电池，碱性燃料电池，磷酸型燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。质子交换膜燃料电池工作温度低，电流密度大，响应速度快，性能稳定。而且反应生成物只有水，不存在腐蚀性。因此，质子交换膜燃料电池在车辆交通和备用电源等领域具有广阔的市场前景。

但是燃料电池的电气系统复杂，其主要由电气部件组成，因此电气系统的设计水平将直接影响燃料电池系统的性能和安全性。系统输出的高电压与大电流可能会对乘客安全造成隐患，在发生故障时也可能会影响低压电器件的稳定性与正常工作。车辆上高低压用电器繁多，若各自分别与其能量源直接相连，会造成线束杂乱，增加成本的同时占用过多的整车空间，且存在较大安全隐患。因此需要功率分配单元对整个电气架构中的能量进行分配与管理。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车载燃料电池电气系统功率分配装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车载燃料电池电气系统功率分配装置，包括用于执行功率分配的执行器件，还包括高压回路部分和与执行器连接的低压回路部分，以及直流升压电路和直流降压电路，所述高压回路部分包括电堆接口和分配电路，所述直流升压电路的输入端通过电堆接口与电堆连接，输出端与分配电路的输入端连接，所述分配电路的输出端分别与直流降压电路的输入端，以及车载高压负载连接，所述直流降压电路的输出端与低压回路部分连接。

所述分配电路还与车载储能电源连接，用于在电堆输出富余时为车载储能电源充电，并在电堆输出不足时接收车载储能电源的电能补充。

所述电堆接口通过接插件与电堆连接。

所述低压回路部分包括控制器和传感器接口，所述控制器通过传感器接口与温度传感器、电压传感器、电流传感器、绝缘检测装置和故障诊断回路连接。

所述低压回路部分还包括车载总线通信功能，用于控制器与整车进行总线通讯。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)在功率分配单元中加入控制单元，使其成为独立的模块，提高了功率分配单元的通用性和移植性，加快了燃料电池动力系统的集成开发速度。

2)针对功率分配单元的空间浪费问题，采用高低压混合配电的架构，结构紧凑，提高整车空间利用率。

3)由于整车的配电几乎由本功率分配单元完成，所以相关负载只需接在本功率分配单元上相应接插件即可完成供电，方便操作的同时简化线束走线。

4)加入多种传感器进行状态监督，同时具备故障诊断与储存功能，提高系统安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意；

图2为本实用新型低压回路部分的结构示意图；

图3为本实用新型高压回路部分的结构示意图；