[发明专利]一种氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统及其控制方法。该PDU系统包括动力电池、预充电阻和待预充模块；动力电池、预充电阻和待预充模块串联成一个回路；动力电池与预充电阻之间串接有主接触器；待预充模块包括第一预充模块、第二预充模块和第三预充模块；第一预充模块包括空调PTC加热器、降压DC和压缩机；第二预充模块包括超级电容升压DC和驱动电机系统；第三预充模块包括电堆升压DC、电堆空气压缩系统和电堆PTC加热器；预充电阻与三个预充模块之间分别串接有预充接触器；该PDU系统采用三个预充模块共用一个预充电阻，降低PDU系统的成本、减少PDU系统的体积；该PDU系统结构层次性分明、稳定性高、控制逻辑性强、容错性强。

技术领域

本发明涉及氢能燃料电池汽车技术领域，尤其涉及一种氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统及其控制方法。

背景技术

随着氢能燃料电池汽车的推广和普及，越来越多的汽车企业开始关注于氢能燃料电池汽车的研发。由于氢能燃料电池汽车中较传统新能源汽车多了许多高压器件，比如电堆升压DC、超级电容升压DC、氢燃料电池空压机控制器等，会导致电路中高压负载较多，高压结构复杂，现有技术中的高压系统架构设计，将所有高压设计在同一高压回路上，需要安装安装多个预充电阻，导致高压配电系统的占用体积大、层次和逻辑感不强，成本高，并且存在高压系统匹配隐患。

因此，需要对现有技术中的高压配电架构进行改进，以提高高压配电系统的可靠性、稳定性、减少高压配电系统的占用体积、降低系统成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种结构层次性分明、稳定性高、控制逻辑性强、容错性好的氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统及其控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统，包括动力电池、预充电阻和待预充模块；所述动力电池、预充电阻和待预充模块串联构成一个回路；所述待预充模块包括并联的第一预充模块、第二预充模块和第三预充模块；

所述第一预充模块包括空调PTC加热器、降压DC和压缩机；所述第一预充模块与所述预充电阻之间串联第一预充接触器，所述空调PTC加热器、降压DC、压缩机并联后与所述第一预充接触器、预充电阻、动力电池依次串联构成第一预充电路；所述第一预充模块与所述动力电池之间串联第一接触器，所述第一接触器与所述预充电阻、所述第一预充接触器并联；

所述第二预充模块包括超级电容升压DC和驱动电机系统，所述第二预充模块与所述预充电阻之间串联第二预充接触器；所述超级电容升压DC、驱动电机系统并联后与所述第二预充接触器、预充电阻、动力电池依次串联构成第二预充电路；所述第二预充模块与所述动力电池之间串联第二接触器，所述第二接触器与所述预充电阻、所述第二预充接触器并联；

所述第三预充模块包括电堆升压DC、电堆空气压缩系统和电堆PTC加热器；所述第三预充模块与所述预充电阻之间串联第三预充接触器；所述电堆升压DC、电堆空气压缩系统、电堆PTC加热器并联后与所述第三预充接触器、预充电阻、动力电池依次串联构成第三预充电路；所述第三预充模块与所述动力电池之间串联第三接触器，所述第三接触器与所述预充电阻、所述第三预充接触器并联。

优选的，所述动力电池与所述预充电阻之间串接有主接触器。

优选的，所述空调PTC加热器与所述第一预充接触器之间、所述降压DC与所述第一预充接触器之间、所述压缩机与所述第一预充接触器之间、所述超级电容升压DC与所述第二预充接触器之间、所述驱动电机系统与所述第二预充接触器之间、所述电堆升压DC与所述第三预充接触器之间、所述电堆空气压缩系统与所述第三预充接触器之间、所述电堆PTC加热器与所述第三预充接触器之间均串接有保险丝。

一种如上所述的氢能燃料电池汽车的共预充PDU系统的控制方法，包括以下步骤：