[发明专利]一种车辆的氢燃料电池集成系统

说明书

本申请提供一种车辆的氢燃料电池集成系统，包括氢燃料电池子系统、功率电池子系统、功率管理器和升压器；氢燃料电池子系统包括氢燃料电池和电堆控制器，电堆控制器与氢燃料电池连接；功率电池子系统包括功率电池和电池管理模块，电池管理模块与功率电池连接；升压器与功率电池子系统连接，电池管理模块与电堆控制器连接；电池管理模块和电堆控制器分别与车辆的控制器连接；功率管理器能够对氢燃料电池与功率电池进行功率分配控制。本申请实施例提供的氢燃料电池集成系统采用大功率的氢燃料电池子系统加高充放电倍率、高安全性功率电池子系统的动力技术架构，使得氢燃料电池集成系统的效率更高、体积更小，结构更加紧凑。

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的氢燃料电池集成系统。

背景技术

随着时代的进步及人们对环境的要求，采用锂电池技术的电动汽车也得到的国家政策上的大力支持。但由于锂电池自身的局限性，使得电动汽车辆充电时间长，续航里程短的问题未得到有效解决。而氢作为一种清洁能源，日益受到了广泛的重视。氢能源作为一种高效清洁的能源，已越来越多的领域中得到了应用。目前，氢能源的应用有两种方式:一是直接燃烧(氢内燃机),二是采用燃料电池技术,氢燃料电池技术相比于氢内燃机效率更高,具有无污染、无噪声、高比能量和比功率密度的特点，更具发展潜力，是未来汽车动力的重要方向。

氢燃料电池车的工作原理是：将氢气送到燃料电池的阳极板(负极)，经过催化剂(铂)的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板(正极)。分离出来的电子经外部电路，到达燃料电池阴极板，在外电路中产生电流。电子到达阴极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢气，给阴极板供应空气，并及时把水(蒸气)带走，就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电，经逆变器、控制器等装置，给电动机供电，再经传动系统带动车轮转动，就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比，燃料电池车能量转化效率高达60～80％，为内燃机的2～3倍。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车，氢燃料是完美的汽车能源。

现有技术中氢燃料电池的技术偏向小功率电堆、增程技术路线，功率较小，效率较低。

发明内容

本申请要解决是现有技术中氢燃料电池集成系统功率小、效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种车辆的氢燃料电池集成系统，包括氢燃料电池子系统、功率电池子系统、功率管理器和升压器；

氢燃料电池子系统包括氢燃料电池和电堆控制器，电堆控制器与氢燃料电池连接；

功率电池子系统包括功率电池和电池管理模块，电池管理模块与功率电池连接；

升压器与功率电池子系统连接，电池管理模块与电堆控制器连接；

电池管理模块和电堆控制器分别与整车控制器连接；

功率管理器能够对氢燃料电池与功率电池进行功率分配控制。

进一步地，升压器与功率电池连接。

进一步地，功率电池包括镍氢电池。

进一步地，氢燃料电池子系统还包括电池热管理控制模块，电池热管理控制模块与车辆的热管理控制器连接。

进一步地，氢燃料电池子系统还包括氢气循环子系统，氢气循环子系统与氢燃料电池连接。

进一步地，氢气循环子系统包括储氢结构、减压阀、开关电磁阀、比例阀和排气排水电磁阀总成。

进一步地，氢燃料电池子系统还包括水路循环子系统，水路循环子系统与氢燃料电池连接。