[发明专利]一种燃料电池客车的上电控制保护系统

说明书

本发明涉及一种燃料电池客车的上电控制保护系统，包括VCU、FCU、预充回路、高压接触器、氢气浓度传感器、显示屏和报警器，预充回路与VCU的模拟量输出端连接，预充回路设有两组回路，每组有两个支路并联，第一组中第一条支路包括燃料电池继电器，第一组中第二条支路包括预充电阻和与之串联的燃料电池预充继电器，第二组中第一条支路为主正继电器，第二组中第二条支路包括预充电阻和与之串联的电控预充继电器，其中预充电阻为两组预充回路共用。与现有技术相比，本发明通过上电保护确保燃料电池客车在氢气泄露时不可上高压电，从而提高驾驶安全性，同时纯电动系统可正常工作，提高了容错率及客户体验。

技术领域

本发明涉及燃料电池客车的控制技术领域，尤其是涉及一种燃料电池客车的上电控制保护系统。

背景技术

燃料电池客车已经成为新能源客车的热点，通过采用清洁、可再生的能源实现能源加载快、续驶里程高、无污染、低成本等优点。但目前燃料电池的发展还处于初级阶段，目前燃料电池系统与整车配合的容错率不高，极易出现在上高压电过程中燃气泄漏的情况，以及非危险故障发生后会导致车辆无法行驶。客车内的燃料电池系统与驱动系统为并联状态，且共设一个预充回路，实际为串联架构，当一个电池系统出现故障时，因串联架构，导致共用的预充回路无法正常工作。因此，如何保障上电安全以及在故障发生时纯电系统可直接驱动是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明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燃料电池客车的上电控制保护系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种燃料电池客车的上电控制保护系统，包括燃料电池系统、驱动系统、动力电池，该系统还包括预充回路和辅助驱动模块，所述的动力电池通过预充回路与燃料电池系统、驱动系统分别连接，所述的辅助驱动模块设于动力电池与车内电控设备之间，所述的预充回路与VCU的输出端连接，所述的预充回路包括燃料电池系统预充回路和驱动系统预充回路，所述的燃料电池系统预充回路包括并联连接的第一支路和第二支路，所述的第一支路包括燃料电池继电器，所述的第二支路包括预充电阻和与之串联的燃料电池预充继电器，所述的驱动系统预充回路包括并联连接的第三支路和第四支路，所述的第三支路包括主正继电器，所述的第四支路包括所述的预充电阻和与之串联的电控预充继电器；

VCU上电自检，若检测无故障，按下整车钥匙的start档后，电控预充继电器闭合进行驱动系统的预充，待检测到电机控制器的电压与动力电池的电压小于20V时，闭合主正继电器，然后断开电控预充继电器，该回路预充完成；驱动系统预充完成1s后，闭合燃料电池预充继电器，对燃料电池系统的回路进行预充，待检测到燃料电池端电压与动力电池端电压小于20V时闭合燃料电池继电器，再断开燃料电池预充继电器，该回路预充完成；

若检测出燃料电池系统发生非氢气泄漏故障，断开燃料电池继电器或上电时禁止燃料电池系统预充回路工作，驱动系统预充回路正常工作，驱动系统单独通过动力电池供电对燃料电池客车进行驱动。

优选地，所述的辅助驱动模块包括辅助电源继电器、分别与辅助电源继电器连接的箱内DCDC保险丝和箱内DCAC保险丝，箱内DCDC保险丝与DC/DC转换器连接，箱内DCAC保险丝通过DC/AC2转换器与车内油泵、气泵连接。

优选地，该系统还包括氢气浓度传感器，所述的氢气浓度传感器与VCU的模拟量输入端连接，若氢气浓度传感器检测出燃料电池系统发送氢气泄漏，VCU控制阻止整个高压系统上电。

优选地，所述的燃料电池继电器串联一个燃料电池保险丝，驱动系统预充回路通过电机控制器保险丝与驱动系统连接，通过空调保险丝连接车内的空调，通过第二辅助接触器、电除霜保险丝连接车内的电除霜设备。

优选地，所述的预充电阻的阻值为150Ω。