[发明专利]一种混合动力电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体地，涉及一种混合动力电池系统。

背景技术

近年来，随着全球环境的不断恶化以及石油能源的日益短缺，传统汽车 产业受到了越来越严峻的考验，因此具有节能环保效果的新能源汽车受到了世界 各国的高度重视，并已经成为了各国的战略性产业和专家学者们关注的热点。作 为新能源汽车技术的重要发展方向之一，采用纯电动系统或油电混合动力系统的 电动汽车越来越普及，但是由于目前电池技术尚未成熟、充电网络尚不完善、充 电时间长、成本过高等因素，采用前者作为车载动力系统的电动汽车存在充电不 方便、充电时间长、续驶里程短以及电池成本高等问题，而采用后者作为车载动 力系统的电动汽车，不但存在油电混合动力系统集成困难、系统结构庞大、质量 重和成本高的问题，还会难以避免地产生污染大气的油气排放物。

作为目前电池技术的重要发展方向之一，燃料电池普遍具有高能量密度、 高功率密度、可大电流超长时间持续供电、产物对环境无毒无污染等优点，同时， 燃料电池发生反应所需的原材料还具有储量丰富、价格低廉、反应生成物可再生 利用和电池储存寿命长等优点，是一种理想的清洁能源电池。但是由于燃料电池 也具有不能储存电能、单体电压过低、输出功率增加时反应堆体积偏大等缺点， 因此将燃料电池直接引入到车载动力系统中还存在一定的困难。

发明内容

针对前述现有车载动力系统的问题，本发明提供了一种混合动力电池系 统，可以将燃料电池引入到车载动力系统中，实现“移动发电厂”和储电装置的 结合，从而可以解决电动汽车充电难的问题，并大幅度地提升电动汽车的续驶里 程及降低电池成本，满足对车载动力系统的高效、对环境几乎零排放及低噪声的 要求。同时还能够使车载动力系统的结构具有简单紧凑、体积小及重量轻的优点， 从而可方便高度集成和批量生产，并利于整车的结构设计。

本发明采用的技术方案,提供了一种混合动力电池系统，包括直流电压总 线、燃料电池反应堆、逆变模块、第一充电器、充电电池、启动电源、继电器、 第一空气开关和动合按钮开关，其中，所述燃料电池反应堆包括若干个电性串联 的反应单体和连通各个反应单体的供液泵；所述燃料电池反应堆的输出端和所述 逆变模块的直流输入端分别电性接入所述直流电压总线，所述逆变模块的交流输 出端电性连接所述第一充电器的交流输入端，所述第一充电器的直流输出端电性 连接所述充电电池的充电端；所述第一空气开关、所述动合按钮开关和所述继电 器的继电器接触线圈电性串联，形成一电性连接在所述逆变模块交流输出端的第 一燃料电池反应堆启停控制支路，所述继电器的第一继电器动合触点和所述供液 泵电性串联，形成一电性连接在所述启动电源输出端的第一继电器触点工作支路。

具体的，所述燃料电池反应堆还包括冷却风机；所述继电器的第二继电 器动合触点和所述冷却风机电性串联，形成一电性连接在所述启动电源输出端的 第二继电器触点工作支路。

具体的，所述混合动力电池系统还包括时间继电器，所述燃料电池反应堆 还包括干燥风机；所述第一空气开关、所述时间继电器的时间继电器延时线圈和 所述继电器的第三继电器动合触点电性串联，形成一电性连接在所述逆变模块交 流输出端的第二燃料电池反应堆启停控制支路，所述时间继电器的时间继电器延 时动合触点、所述继电器的继电器动断触点和所述干燥风机电性串联，形成一电 性连接在所述启动电源输出端的第三继电器触点工作支路。

具体的，所述逆变模块的直流输入端、和/或所述逆变模块的交流输出端、 和/或所述充电电池的充电端设有第二空气开关。

具体的，所述燃料电池反应堆的输出端在电性串联一防击穿单向二极管 后电性接入所述直流电压总线。

具体的，所述启动电源的充电端在电性串联一单向二极管后电性接入所 述直流电压总线。

具体的，所述混合动力电池系统还包括第二充电器；所述第二充电器的 交流输入端电性连接所述逆变模块的交流输出端，所述第二充电器的直流输出端 电性连接所述启动电源的充电端。

具体的，所述燃料电池反应堆的输出端电性并联接有一工作指示灯。

具体的，所述燃料电池反应堆为铝-空气电池反应堆、锌-空气电池反应 堆和锂-空气电池反应堆中的任意一种。

具体的，所述充电电池为由若干个磷酸铁锂电池串联而成的电池组。