[发明专利]车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统

权利要求书

1.一种车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，包括燃料电池发电装置、获取燃料电池发电装置的电压、电流、压力、温度信息的燃料电池控制器、锂电池组、获取锂电池组的SOC值、电压、电流信息的锂电池管理系统、第一开关导电装置、第二开关导电装置以及系统能量管理控制器；燃料电池发电装置的一个输出端连接第一开关导电装置的一端，锂电池组的一个输出端连接第二开关导电装置的一端，第一开关导电装置的另一端、第二开关导电装置的另一端适用于连接电机控制器的一个输入端，燃料电池发电装置的另一输出端、锂电池组的另一输出端适用于连接电机控制器的另一输入端，其中电机控制器的两个输出端连接电机；系统能量管理控制器分别连接第一开关导电装置的控制端、第二开关导电装置的控制端、燃料电池控制器、锂电池管理系统和电机控制器，用于根据燃料电池控制器和锂电池管理系统获取的信息控制第一开关导电装置导通或断开以及控制第二开关导电装置正向导通或反向导通或断开。

2.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，还包括大功率二极管，第一开关导电装置的另一端通过所述大功率二极管与电机控制器的一个输入端连接，其中，大功率二极管的阳极与第一开关导电装置的另一端连接，阴极连接电机控制器的一个输入端。

3.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，还包括超级电容，所述超级电容的一端连接第一开关导电装置的另一端，另一端连接燃料电池发电装置的另一输出端。

4.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，还包括第一驱动单元和第二驱动单元，系统能量管理控制器通过所述第一驱动单元连接第一开关导电装置的控制端，通过所述第二驱动单元连接第二开关导电装置的控制端。

5.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，第一开关导电装置由一个大功率绝缘栅双极晶体管构成或一个高压继电器构成。

6.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，第二开关导电装置S2由一个大功率绝缘栅双极晶体管与一个大功率二极管相并联组成，或由一个高压继电器和一个大功率二极管相并联组成，或由一个高压继电器和一个大功率绝缘栅双极晶体管相并联组成。

7.如权利要求1所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，所述系统能量管理控制器包括：

点火信号接收处理单元，用于当接收到来自驾驶员的点火信号时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置断开的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号；

启动信息接收处理单元，用于当通过燃料电池控制器获取到燃料电池发电装置的启动信息时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置正向导通的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号；

刹车信号接收处理单元，用于当接收到来自驾驶员的刹车信号时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置断开的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置正向导通的控制信号；

油门信号接收处理单元，用于当接收到来自驾驶员的油门信号时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置正向导通的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号。

8.如权利要求7所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，所述系统能量管理控制器还包括：

工作状态信息接收处理单元，用于通过燃料电池控制器获取的燃料电池发电装置的工作状态信息，当判断出工作为故障信息时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置断开的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号。

9.如权利要求7所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，所述系统能量管理控制器还包括：

锂电池组SOC值接收处理单元，用于通过锂电池管理系统获取到锂电池组的SOC值，判断锂电池组的SOC值是否小于预设的限制下限，小于时向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置正向导通的控制信号；不小于时，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号。

10.如权利要求7所述的车载燃料电池与锂电池直接并联混合动力系统，其特征在于，所述系统能量管理控制器还包括：

电压接收处理单元，用于通过燃料电池控制器获取到燃料电池发电装置的电压信息并通过锂电池管理系统获取到锂电池组的电压信息，当燃料电池发电装置的电压高于锂电池组的电压时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置导通的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置正向导通的控制信号；当燃料电池发电装置的电压低于锂电池组的电压时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置断开的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置反向导通的控制信号，当通过燃料电池控制器获取到燃料电池发电装置的电压信息高于工作点的电压时，向第一开关导电装置输出控制第一开关导电装置导通的控制信号，向第二开关导电装置输出控制第二开关导电装置正向导通的控制信号。