一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，其特征在于：包括氫能源汽車以及設(shè)置在氫能源汽車中的燃料電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載使用電器，所述的燃料電池系統(tǒng)包括氫氣燃料電池堆、蓄電池組以及動力蓄電池組，所述的控制系統(tǒng)包括整車控制器ECU、電池管理系統(tǒng)BMS、多個轉(zhuǎn)換器DC/DC。本實用新型的有益效果：該系統(tǒng)配合氫氣能源車具有可對車輛進行自主智能充電特點，并在無充電接口，車輛不工作的情況下以及充電條件不足的情況下進行充電，可以充分利用空余的時間，不會出現(xiàn)用車無電以及與他人爭搶充電樁的情況，大大節(jié)省了時間與空間，也節(jié)約了資源，使車主更加安全舒適使用車輛。
【專利說明】—種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源燃料電池汽車領(lǐng)域，特別涉及是無需外接充電設(shè)備，在空閑時間可自行對電池充電的技術(shù)的一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，目前燃料電池已廣泛應用于各個【技術(shù)領(lǐng)域】及人們的生活之中，車庫緊張，充電設(shè)備規(guī)劃不齊全，充電過程危險，用戶住于高層建筑，無法給車輛進行充電，或是充電端口數(shù)量不足，無法進行及時充電，從而影響車輛下一次行駛。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供方便型充電，利用車輛空閑時間，自行給車輛充電的一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，包括氫能源汽車以及設(shè)置在氫能源汽車中的燃料電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載使用電器，所述的燃料電池系統(tǒng)包括氫氣燃料電池堆、蓄電池組以及動力蓄電池組，所述的控制系統(tǒng)包括整車控制器ECU、電池管理系統(tǒng)BMS、多個轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的電池管理系統(tǒng)BMS與動力蓄電池組連接；電池管理系統(tǒng)BMS用于監(jiān)控動力蓄電池的電量；
[0006]所述的電池管理系統(tǒng)BMS還與整車控制器E⑶連接，用于反饋動力蓄電池的電量儲存容量以及控制氫氣燃料電池堆自動向動力蓄電池組充電；
[0007]所述的燃料電池堆與動力蓄電池組連接其中還串聯(lián)第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，用于將燃料電池產(chǎn)生的電能全部充入動力蓄電池組，并且通過第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC升壓將之轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)的電壓輸出給車載使用電器，
[0008]所述的動力蓄電池組與車載使用電器之間設(shè)置了一個配電柜，所述的配電柜與動力蓄電池組之間連接第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC通過降壓來供電給低壓用電器。
[0009]所述的整車控制器ECU與動力蓄電池組連接低壓配電柜，低壓配電柜與動力蓄電池組之間設(shè)置有第三直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的低壓配電柜與其他應用電器連接。
[0010]所述的其他應用電器包括:車內(nèi)多媒體、燈光、點火器。
[0011]有益效果:本實用新型配合氫氣能源車具有可對車輛進行自主智能充電特點，并在無充電接口，車輛不工作的情況下以及充電條件不足的情況下進行充電，可以充分利用空余的時間，不會出現(xiàn)用車無電以及與他人爭搶充電樁的情況，大大節(jié)省了時間與空間，也節(jié)約了資源，使車主更加安全舒適使用車輛。
[0012]以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)布置圖。
[0014]圖中:1.氫氣燃料電池堆、2.蓄電池組、3.動力蓄電池組、4.整車控制器E⑶、5.電池管理系統(tǒng)BMS、6.第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC、7.配電柜、8.第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC、9.低壓配電柜、10.第三直流轉(zhuǎn)換器DC/DCU1.車內(nèi)多媒體、12.燈光、13.點火器、14.除霜器、15.空調(diào)、16.燃料電池堆控制器。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]實施例1:如圖1所示，一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氫氣燃料電池堆1、蓄電池組2、動力蓄電池組3、整車控制器ECU4、電池管理系統(tǒng)BMS5、第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC6、配電柜7、第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC8、低壓配電柜9、除霜器14、空調(diào)15，燃料電池堆控制器16。
[0017]所述的電池管理系統(tǒng)BMS5與動力蓄電池組3連接，電池管理系統(tǒng)BMS5用于監(jiān)控動力蓄電池的電量。
[0018]所述的電池管理系統(tǒng)BMS5還與整車控制器E⑶4連接，用于反饋動力蓄電池的電量儲存容量以及控制氫氣燃料電池堆自動向動力蓄電池組3充電；
[0019]所述的氫氣燃料電池堆I與動力蓄電池組3連接，其中還串聯(lián)第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC6，用于將燃料電池產(chǎn)生的電能全部充入動力蓄電池組，并且通過第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC6升壓將之轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)的電壓輸出給車載使用電器的除霜器14和空調(diào)15，燃料電池所產(chǎn)生的不平穩(wěn)電壓經(jīng)轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)電壓后輸出給動力蓄電池組3，因為動力蓄電池組3需要在平穩(wěn)且額定電壓下充電。
[0020]所述的動力蓄電池組3與車載使用電器之間設(shè)置了一個配電柜7，所述的配電柜7與動力蓄電池組3之間連接第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC8，所述的第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC8經(jīng)降壓來供電給低壓用電器。動力蓄電池組3與配電柜7連接之間的DC/DC則起到降壓功能，動力蓄電池組3本身是一個高壓的儲能裝置，而車載上其他低壓用電器不能直接使用電池組中的高壓電壓，若要正常使用則必須通過第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC8進行降壓。
[0021]所述的整車控制器E⑶4與動力蓄電池組3連接低壓配電柜9，低壓配電柜9與動力蓄電池組3之間設(shè)置第三轉(zhuǎn)換器DC/DC10，所述的低壓配電柜9與其他應用電器的車內(nèi)多媒體11、燈光12、點火器13連接。低壓配電柜9的電壓在12V-24V之間，通過第三轉(zhuǎn)換器DC/DC10同第二轉(zhuǎn)換器DC/DC8的作用，可避免其他應用電器在使用過程中發(fā)生電壓過載。
[0022]當車輛在不工作的情況下，電池管理系統(tǒng)BMS5對動力蓄電池組3進行檢測，判斷動力蓄電池組3的剩余電量，剩余電量可自行調(diào)節(jié)設(shè)定。若動力蓄電池組3的剩余電量達到設(shè)定的最低值將會影響到車輛的下一次工作。電池管理系統(tǒng)BMS5將檢測到的電量信號發(fā)送給整車控制器E⑶4，整車控制器E⑶4接收到的電量信號后經(jīng)處理分析給燃料電池堆控制器16下達充電指令，此時燃料電池堆I處于怠速狀態(tài)，燃料電池堆I產(chǎn)生的電能全部充入動力蓄電池組3。當BMS檢測到電池組的電量達到設(shè)定值S0C80%時，電池管理系統(tǒng)BMS5給ECU發(fā)出電量充滿的信號，ECU給燃料電池堆控制器16下達充電結(jié)束的命令，燃料電池堆控制器16即停止工作。
[0023]運行過程:通過電池組啟動燃料電池堆I運行，給動力蓄電池組3充電，動力電池組3給電機提供電能驅(qū)動車輛行駛，行駛過程中有可能會大量的消耗動力蓄電池組3的電能，在行車結(jié)束后，動力電池組3可能會發(fā)生虧電狀態(tài)，從而會影響下一次的行駛，所以在車輛停止情況下，電池管理系統(tǒng)BMS5檢測動力蓄電池組3的電量，當電量低于某設(shè)定值的情況下，電池管理系統(tǒng)BMS5給整車控制器ECU4發(fā)出充電信號，整車控制器ECU4給燃料電池堆控制器16發(fā)出充電指令。當動力電池組達到SOC設(shè)定值的80%時，E⑶向燃料電池堆控制器16發(fā)出停止充電指令之后整車即處于斷電狀態(tài)。
[0024]以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
[0025]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，其特征在于:包括氫能源汽車以及設(shè)置在氫能源汽車中的燃料電池系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載使用電器，所述的燃料電池系統(tǒng)包括氫氣燃料電池堆、蓄電池組以及動力蓄電池組，所述的控制系統(tǒng)包括整車控制器ECU、電池管理系統(tǒng)BMS、多個轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的電池管理系統(tǒng)BMS與動力蓄電池組連接，電池管理系統(tǒng)BMS用于監(jiān)控動力蓄電池的電量； 所述的電池管理系統(tǒng)BMS還與整車控制器ECU連接，用于反饋動力蓄電池的電量儲存容量以及控制氫氣燃料電池堆自動向動力蓄電池組充電； 所述的燃料電池堆與動力蓄電池組連接，其中還串聯(lián)第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，用于將燃料電池產(chǎn)生的電能全部充入動力蓄電池組，并且通過第一直流轉(zhuǎn)換器DC/DC升壓將之轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)的電壓輸出給車載使用電器； 所述的動力蓄電池組與車載使用電器之間設(shè)置了一個配電柜，所述的配電柜與動力蓄電池組之間連接第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的第二直流轉(zhuǎn)換器DC/DC通過降壓來供電給低壓用電器。
2.如權(quán)利要求1所述的氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的整車控制器ECU與動力蓄電池組連接低壓配電柜，低壓配電柜與動力蓄電池組之間設(shè)置有第三直流轉(zhuǎn)換器DC/DC，所述的低壓配電柜與其他應用電器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的氫能源汽車中的燃料電池怠速時自動充電系統(tǒng)，其特征在于:所述的其他應用電器包括車內(nèi)多媒體、燈光、點火器。
【文檔編號】B60L11/18GK204109822SQ201420565728
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】鮑憲均, 趙成旺, 方小明, 程小翠, 王亮 申請人:蕪湖國氫能源股份有限公司