[发明专利]一种燃料电池汽车的车载电气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池汽车的车载电气系统，属于燃料电池汽车技术领域。

背景技术

由于燃料电池汽车具有高效率、零排放和运行噪声低等优良性能，被广泛认为是未来汽车的发展趋势。国家“十一五”863计划节能与新能源汽车重大项目中，燃料电池汽车的研发是重要的组成部分。燃料电池汽车车载电气系统的相关技术是燃料电池汽车研发技术领域内的重要技术之一。

车载电气系统是燃料电池汽车不可缺少的重要部分，燃料电池汽车的车载电气设备有燃料电池发动机、主DC/DC变换器、辅助DC/DC变换器、蓄电池组、电机控制器、电机、电动制动系统、电动转向系统、空调系统、车身电气系统、控制系统、安全系统等，其车载电气设备数量比传统车辆多，并且除了低压供电系统外，还引入了高压输电系统，因此燃料电池汽车的电气系统更加复杂，对其安全性、可控性、易维护性也有更高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种燃料电池汽车的车载电气系统，为车载电气设备提供高、低压供电，并且具有较好的控制功能。

该车载电气系统主要部件包括高压配电箱、低压配电箱、高压线束、低压线束、控制线束及各种电气设备，如电动制动系统、电动转向系统、冷却系统、储供氢系统、车身电气系统、暖风系统、除霜系统、空调系统、安全系统、辅助DC/DC变换器、备用系统、电机控制器、蓄电池组、DC/DC变换器、燃料电池发动机等。

电气设备的低压用电部分通过低压线束连接至低压配电箱，低压配电箱内的低压继电器根据司机台、安全系统的控制线束传送来的控制信号进行相应动作，将各设备低压部分与24V蓄电池连接或断开。

电气设备的高压部分通过高压线束连接至高压配电箱，高压配电箱与低压配电箱通过低压线束连接，使高压配电箱内的高压继电器根据对应低压继电器的动作而闭合或断开，实现电气设备高压部分与整车高压直流母线的连接与断开。

附图说明

图1表示本发明提出的燃料电池汽车车载电气系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

如图1给出的是本发明提出的燃料电池汽车车载电气系统的结构示意图。该系统包括高压配电箱、低压配电箱、高压线束、低压线束、控制线束及电气设备。电气设备包括电动制动系统、电动转向系统、冷却系统、储供氢系统、车身电气系统、暖风系统、除霜系统、空调系统、安全系统、辅助DC/DC变换器、备用系统、电机控制器、蓄电池组、DC/DC变换器、燃料电池发动机等。

(1)电动制动系统、电动转向系统、空调系统、车身电气系统、辅助DC/DC变换器、暖风系统、除霜系统、备用系统、电机控制器、蓄电池组、DC/DC变换器和燃料电池发动机的高压用电部分均通过高压线束与高压配电箱连接，进行高压电能的输送；

(2)电动制动系统、电动转向系统、冷却系统、储供氢系统、车身电气系统、暖风系统、除霜系统、空调系统、安全系统、电机控制器、蓄电池组监测电路、DC/DC变换器、辅助DC/DC变换器、24V蓄电池、备用系统和燃料电池发动机的低压用电部分均通过低压线束与低压配电箱连接，实现低压供电；

(3)司机台、安全系统的控制部分与电气系统配电箱连接，传输控制信号，进行电气系统的控制；

(4)低压配电箱与高压配电箱之间通过低压线束连接，实现对高压配电箱工作状态的控制；

(5)电机控制器与电机之间进行电气连接，由电机控制器向电机输送电能；

(6)蓄电池组I、蓄电池组II、蓄电池组III、蓄电池组IV串联后，通过高压线束与配电箱连接。

系统低压部分由24V蓄电池供电，蓄电池通过低压线束连接至低压配电箱，配电箱内的低压继电器依照司机台、安全系统传送的控制信号产生相应动作，将各用电设备的低压部分与24V蓄电池连接，为各设备提供低压电能。

低压配电箱与高压配电箱内对应的继电器通过低压线束连接，根据低压继电器的状态使高压继电器动作。燃料电池发动机发出的电能经由主DC/DC变换器送上高压直流母线，高压配电箱内，各高压继电器在相应低压继电器控制下进行动作，将电气设备的高压部分与高压直流母线连接，为各设备提供高压电能。

由于该电气系统的高、低压部分分别采用了高压配电箱及低压配电箱，同时将高压线束、低压线束、控制线束严格区分开，每个用电设备通过专用线束与配电箱连接，排除了各用电设备相互之间的用电干扰，提高了设备使用安全性。同时系统实现低压供电与高压供电分开控制，通过司机台、安全系统与低压配电箱之间的控制线束可以控制、监测电气设备的状态，提高了系统安全性，又提高了系统的可控性。该系统的安全性、可控性均相当突出。