[发明专利]一种氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统

说明书

本发明公开了一种氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统，包括：第一动力分配单元、第二动力分配单元、电动机、氢燃料电池系统、超级电容、动力电池，所述电动机连接电机控制单元后连接所述第二动力分配单元，所述氢燃料电池系统连接氢燃料电池DC/DC转换模块后连接所述第一动力分配单元，所述超级电容连接超级电容DC/DC转换模块后连接所述第二动力分配单元，所述动力电池与所述第二动力分配单元连接，所述第一动力分配单元通过与第二动力分配单元并联。本发明降低了氢燃料电池的功率特性要求，通过双动力分配单元的间接式连接，对不同类型的动力电池的容忍度显著提高。

技术领域

本发明涉及燃料电池乘用车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统。

背景技术

我们国家提倡新能源汽车，意在改善能源结构，同时降低污染物排放。电动化能够减少汽车对于化石燃料的依赖，且在使用过程中无污染，显然很好地满足了上述两点。站在消费者角度来说，纯电动汽车之所以还不能得到大规模认可，主要原因还是在于使用局限性太大，在续航里程和充电频次、充电时间上都不合消费者的心意。与纯电车型相比，氢燃料电池汽车也能做到使用过程无污染，且不会影响到现有的电网系统。而氢燃料电池车的加氢流程与燃油车加油相似，仅需3-5分钟即可完成，续航里程也可以接近并超过燃油车，更加符合消费者的用车需求和习惯。另外氢气来源广泛，目前工业伴生氢、化石燃料制氢都能够以较低成本的获取氢气，同时生物制氢、光催化剂制氢技术也在不断发展，未来或许能够做到无污染制备氢气。

然而，从燃料电池的发电核心——电堆分析，电堆的主进气歧管流道、分配流道、反应流道等等，还没有条件做到多工况可变，只能通过空压机和比例阀来相应调整气体输入量来控制功率，但同时也对冷却系统也提出了应变要求，所以当前技术条件下，氢燃料电池动力堆还无法像燃油机一样快速精密地完成输出控制，不能满足频繁的输出功率变化。因此，当前氢燃料电池车辆均需要搭配动力电池使用。就匹配方式来说，存在氢燃料电池为主、动力电池为辅(全功率式系统)，或氢燃料电池为辅、动力电池为主(增程式系统)，或二者相当(混合式系统)。此三种方式适用于不同的工作场景，甚至因为氢燃料电池的效率和动力电池的能效管控效率不同，会产生不同的技术结果。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明设计出的双动力分配单元系统，可以适用氢燃料电池和动力电池的不同搭配模式，提高整车能源使用效率，使得车辆总体布置、能源模型的逻辑构建可以更加灵活。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统，包括：第一动力分配单元、第二动力分配单元、电动机、氢燃料电池系统、超级电容、动力电池和整车控制单元，所述电动机连接电机控制单元后连接所述第二动力分配单元，所述氢燃料电池系统连接氢燃料电池DC/DC转换模块后连接所述第一动力分配单元，所述超级电容连接超级电容DC/DC转换模块后连接所述第二动力分配单元，所述动力电池与所述第二动力分配单元连接，所述第一动力分配单元通过与第二动力分配单元并联，实现氢燃料电池系统和动力电池之间的动力调配，所述整车控制单元通过CAN总线分别连接所述第一动力分配单元、第二动力分配单元、电动机、氢燃料电池系统、超级电容，实现对各系统的控制管理。

进一步的，所述的氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统，还包括：氢燃料电池供给系统、氢燃料电池管理单元，所述氢燃料电池供给系统与所述第一动力分配单元连接，所述氢燃料电池管理单元通过CAN总线依次连接所述氢燃料电池系统、氢燃料电池DC/DC转换模块、氢燃料电池供给系统和整车控制单元。

进一步的，所述的氢燃料电池车辆双动力分配单元动力系统，还包括：动力电池管理单元，所述动力电池管理单元通过CAN总线连接所述动力电池，实现对动力电池的控制管理，所述动力电池管理单元的另一端通过CAN总线与所述整车控制单元连接。