[发明专利]一种基于燃料电池的电动汽车高压配电系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于燃料电池的电动汽车高压配电系统及其控制方法，系统包括主电机控制器、燃料电池子系统、锂动力电池子系统、多合一控制器和一个预充电阻；多合一控制器用于控制所述预充电阻的预充状态；锂动力电池子系统用于根据预充电阻的预充状态对主电机控制器或燃料电池子系统进行上电预充，还用于在主电机控制器上电预充后，为主电机控制器提供动力；主电机控制器用于在上电预充后控制外部的驱动电机和/或负载工作；燃料电池子系统用于在上电预充后为主电机控制器提供动力。本发明共用一个预充电阻，有效节省了成本，并能够在给主电机控制器完成预充的同时，能选择性地给燃料电池子系统也进行相应地预充。

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种基于燃料电池的电动汽车高压配电系统及其控制方法。

背景技术

由于全球性的能源紧缺以及人们对生活环境问题的日益关注，作为如今最重要二次能源的氢能正在以惊人的速度高速发展。21世纪以来，氢能在铁道交通等领域的研究日益活跃，氢燃料电池现已成为氢能最为活跃的研究领域之一。其中，氢作为燃料的优点是可以以水为原料，其资源丰富；且燃烧时放出的热量多；燃烧产物是水，无毒、无污染，并可以循环再生使用，其被称作为绿色能源。进一步，氢可以从电解水和煤的气化中大量提取，且不需要对汽车发动机进行较大的改制，因此以氢能作为动力具有广阔的应用前景。氢燃料电池纯电动汽车凭其高能量转化率、零污染排放、燃料经济性好等诸多优点，现以得到了各国政府、企业以及学术界的广泛关注与热烈支持。

作为氢燃料电池电动汽车的一个核心部分——高压配电系统，即电动汽车的高电压大电流分配单元，设计一种高度集成化的高压配电系统是该领域亟待解决的新技术问题。在高压配电系统正常工作和可靠稳定的前提下，使用集成化燃料电池系统的配电，能有效控制成本，有助于电动汽车的快速发展。

然而目前一般的燃料电池电动汽车由于没有使用集成化燃料电池系统的配电，造成如下问题点：1、燃料电池系统额外增加预充回路而没有与电机控制器共用预充电阻，导致了成本的额外增加；2、部分燃料电池电动汽车单独配置燃料电池配电，使得整车设备增加，车内空间布置难度加大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于燃料电池的电动汽车高压配电系统及其控制方法，使得燃料电池子系统与主电机控制器MCU的预充电阻共用，有效节省了额外增加预充电阻造成的成本，并能够在给主电机控制器MCU完成预充的同时，能选择性地给燃料电池子系统也进行相应地预充，做到了两个子系统的相互独立。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于燃料电池的电动汽车高压配电系统，包括主电机控制器、燃料电池子系统、锂动力电池子系统、多合一控制器和一个预充电阻；

所述多合一控制器，用于控制所述预充电阻的预充状态；

所述锂动力电池子系统，用于根据所述预充电阻的预充状态对所述主电机控制器或所述燃料电池子系统进行上电预充，还用于在所述主电机控制器上电预充后，为所述主电机控制器提供动力；

所述主电机控制器，用于在上电预充后控制外部的驱动电机和/或负载工作；

所述燃料电池子系统，用于在上电预充后为所述主电机控制器提供动力。本发明的有益效果是：通过多合一控制器控制预充电阻的预充状态，分别对应为主电机控制器的上电预充和燃料电池子系统的上电预充，首先实现整车给主电机控制器的上电预充，此时还没有开始启动燃料电池子系统，动力来源于锂动力电池子系统；当需要启动燃料电池时，通过多合一控制器控制预充电阻的第二预充状态，即开始实现整车给燃料电池子系统的上电预充，动力来源于锂动力电池子系统；