[发明专利]氢燃料电池电堆的供电方法、系统、氢能源助力车及其传动方法、系统

说明书

本发明提供了一种氢燃料电池电堆的供电方法、系统、氢能源助力车及其传动方法、系统，供电方法包括：控制芯片检测氢燃料电池电堆和锂电池组的工作状态；当氢燃料电池电堆和锂电池组无故障时，获取锂电池组的输出电压；当输出电压低于开启充电阈值时，氢燃料电池电堆向锂电池组供电；当输出电压高于停止充电阈值时，断开氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路；当输出电压大于等于开启充电阈值且小于等于停止充电阈值时，维持氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路；当输出电压高于停止充电阈值时，断开氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路。采用上述技术方案后，在保护氢燃料电池电堆下，尽可能调用氢能源作为助力车的助力电能。

技术领域

本发明涉及能源管理领域，尤其涉及一种氢燃料电池电堆的供电方法、系统、氢能源助力车及其传动方法、系统。

背景技术

氢燃料电池是一种使用氢气作为燃料，通过与氧气的化学反应而产生电能的装置，其副产物只有水，因此氢燃料电池在交通设备领域内得到了快速发展，利用使用氢燃料电池作为机动车、非机动车的电能来源，由此，通过氢燃料电池作为助力的自行车成为了一种理想的绿色出行交通工具。

由于氢燃料电池是基于氢气和氧气在电解质中的扩散，其动态响应速度与其扩散速度有关。因此并不适合高频率、大动态负载变化的应用。而助力车在使用过程中，需要电能快速响应、提供，因此，在使用的初期，常出现氢燃料电池功能不足或功能较慢，而在使用的过程中，助力车在不同道路中的骑行过程又将对电能有着不少动态变化的需求，因此对氢燃料电池的电堆提出了不少要求。例如在上坡过程中，由于助力车电机所需电能较高，氢燃料电池的输出电流也将动态变化，易造成氢燃料电池电堆的损坏和过载。

由此，氢燃料电池电堆常与锂电池搭配，共同形成氢能源助力车，但现有的氢能源助力车，仍以锂电池的电能为主，并未起到充分利用氢能源的效果。

因此，需要一种氢燃料电池电堆的供电方法、系统、氢能源助力车及其传动方法、系统，可有效利用氢燃料电池电堆，并将其作为主电源，锂电池为副电源，向助力车供电。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种氢燃料电池电堆的供电方法、系统、氢能源助力车及其传动方法、系统，在保护氢燃料电池电堆下，尽可能调用氢能源作为助力车的助力电能。

本发明公开了一种氢燃料电池电堆的供电方法，氢燃料电池电堆与锂电池组并联至一助力车的电机，包括以下步骤：

与氢燃料电池电堆、锂电池组连接的控制芯片检测氢燃料电池电堆和锂电池组的工作状态；

当氢燃料电池电堆和锂电池组无故障时，控制芯片获取锂电池组的输出电压，并与预设的开启充电阈值和停止充电阈值比较；

当输出电压低于开启充电阈值时，氢燃料电池电堆向锂电池组供电；

当输出电压高于停止充电阈值时，断开氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路；

当输出电压大于等于开启充电阈值且小于等于停止充电阈值时，维持氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路；

当氢燃料电池电堆维持向锂电池组充电时，氢燃料电池电堆受控向锂电池组输出t级输出电流，其中第n级输出电流为直至氢燃料电池电堆向锂电池组输出额定电流；

当输出电压高于停止充电阈值时，断开氢燃料电池电堆向锂电池组的供电电路。

优选地，工作状态包括：锂电池组的剩余电能、氢燃料电池电堆的剩余电能、氢燃料电池电堆的电连接状态、氢燃料电池电堆的气体压力、氢燃料电池电堆的输出电压中的一种或多种；

当氢燃料电池电堆的气体压力小于压力阈值时，控制芯片获取氢燃料电池电堆呈故障的信息；

当氢燃料电池电堆无输出电压时，控制芯片获取氢燃料电池电堆呈故障的信息。