[发明专利]一种氢燃料电池车辅助能源系统

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池车辅助能源系统，涉及氢燃料电池车辅助能源系统技术领域，具体为主能源系统、辅助能源系统、电源配电单元(PDU)及整车用电设备(VEE)，所述主能源系统包含燃料电池发动机系统(FCES)和升压DCDC(Boost DCDC)，所述辅助能源系统包含超级电容系统(SCS)、双向DCDC(Bidirectional DCDC)和镍氢电池系统(NiMH BS)。该氢燃料电池车辅助能源系统，优化了辅助能源架构，系统结构为多元结构，包含超级电容能源系统和镍氢电池能源系统，两系统取长补短，使得整个辅助能源系统可以满足整车任何工况下的正常工作。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池车辅助能源系统技术领域，具体为一种氢燃料电池车辅助能源系统。

背景技术

随着人们环保意识的日益增强，氢燃料汽车的发展速度迫切加快，如何提升整车安全可靠性，同时降低成本是氢燃料汽车面临的问题之一，其中优化动力系统架构是目前应用的主要解决方案之一。

无论是氢燃料电池商用车，还是氢燃料电池乘用车，其主要动力源都包含主动力源(氢燃料电池系统和升压DCDC)和辅助能源，在现阶段氢燃料电池发动机存在动态响应慢，无法跟随油门踏板的开度变化率的事实面前，还存在以下问题：开机慢，在电堆开启前需要辅助能源介入，且供整车行驶；无法快速提升燃料电池发动机功率；无法快速降低燃料电池发动机功率；关机慢，在整车无需求功率时，需要辅助能源系统吸收燃料电池发动机发出的功率。

作为氢燃料电池车动力系统核心部件的辅助能源系统，如何匹配设计辅助能源系统是优化动力系统架构的直接方式之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氢燃料电池车辅助能源系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氢燃料电池车辅助能源系统，包括主能源系统、辅助能源系统、电源配电单元(PDU)及整车用电设备(VEE)，所述主能源系统包含燃料电池发动机系统(FCES)和升压DCDC(Boost DCDC)，所述辅助能源系统包含超级电容系统(SCS)、双向DCDC(Bidirectional DCDC)和镍氢电池系统(NiMH BS)，所述燃料电池发动机系统(FCES)和升压DCDC(Boost DCDC)之间通过导线和继电器K1电性连接，所述超级电容系统(SCS)和双向DCDC(Bidirectional DCDC)之间通过导线、继电器K2、继电器K3、继电器K4和电阻R1电性连接，所述镍氢电池系统(NiMH BS)与继电器K5电性连接后与升压DCDC(Boost DCDC)、双向DCDC(Bidirectional DCDC)电性并联构成线路一，所述镍氢电池系统(NiMH BS)还与继电器K6电性连接后与升压DCDC(Boost DCDC)、双向DCDC(Bidirectional DCDC)电性并联构成线路二，所述线路一和线路二均电性连入电源配电单元(PDU)，所述电源配电单元(PDU)通过导线、继电器K7、继电器K8、继电器K9和电阻R2电性连接整车用电设备(VEE)。

可选的，所述辅助能源系统中包含两条支路，该两条支路分别为超级电容系统(SCS)支路和镍氢电池系统(NiMH BS)支路。

可选的，所述超级电容系统(SCS)支路中，超级电容系统(SCS)作为供电单元之一，其后端接超级电容主负继电器K4和超级电容正极预充回路，构成电支路一。

可选的，所述超级电容正极预充回路由主正继电器K3、预充继电器K2和预充电阻R1组成，且预充电阻R1与预充继电器K2串联后与主正继电器K3并联。

可选的，所述电支路一后端接双向DCDC(Bidirectional DCDC)输入端，双向DCDC(Bidirectional DCDC)输出端经过升压DCDC(Boost DCDC)的DC-DC转变后输出到整车配电单元。