[发明专利]一种具有V2X功能的燃料电池汽车及其控制方法

说明书

本发明一种具有V2X功能的燃料电池汽车及其控制方法，属于具有V2X功能的燃料电池汽车技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种具有V2X功能的燃料电池汽车硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括燃料电池汽车和特定负载，燃料电池汽车上设置有动力电池、电机控制器、汽车控制器、电池控制器、车载电能路由器、电机，动力电池通过导线分别与电机控制器、车载电能路由器的电源端相连，车载电能路由器通过导线与电网相连；特定负载包括电负载和供暖区域，电负载通过导线与车载电能路由器相连，供暖区域的液体管路与流经动力电池的液体管路通过热交换器进行热交换；本发明应用于燃料电池汽车。

技术领域

本发明一种具有V2X功能的燃料电池汽车及其控制方法，属于具有V2X功能的燃料电池汽车技术领域。

背景技术

伴随风电、光伏发电等可再生能源的大规模发展，其随机性、间歇性对电网稳定、调峰调频及风光消纳等提出挑战。储能电池可有效解决这一问题，但大容量储能电池将增大电网运营成本。我国燃料电池汽车技术基本成熟，碳中和将带动氢能快速发展，因此发展氢燃料电池汽车中燃料电池的并网发电，可有助缓解电网的负荷高峰；另一方面，燃料电池发电过程产生的热能可用于住宅、厂房等的冬季供暖，废热利用是实现“双碳”目标的重要措施之一。而新能源汽车的智能化、网联化，为氢燃料电池汽车实现V2X功能提供了保障。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种具有V2X功能的燃料电池汽车硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种具有V2X功能的燃料电池汽车，包括燃料电池汽车和特定负载，所述燃料电池汽车上设置有动力电池、电机控制器、汽车控制器、电池控制器、车载电能路由器、电机，所述动力电池通过导线分别与电机控制器、车载电能路由器的电源端相连，所述电机控制器通过导线与电机相连，所述车载电能路由器通过导线与电网相连，所述汽车控制器通过通信总线分别与动力电池、电机控制器的控制端相连，所述电池控制器通过通信总线分别与动力电池、车载电能路由器相连；

所述特定负载包括电负载和供暖区域，所述电负载通过导线与车载电能路由器相连，所述供暖区域的液体管路与流经动力电池的液体管路通过热交换器进行热交换。

所述车载电能路由器包括双向逆变器、交流母线、并网开关、负载开关，所述双向逆变器的直流端通过导线与动力电池相连，所述双向逆变器的交流端通过导线与交流母线相连，所述并网开关的一端通过交流母线与双向逆变器的交流端相连，所述并网开关的另一端连接电网，所述负载开关的一端连接电负载，所述负载开关的另一端连接双向逆变器的交流端。

所述动力电池包括功率型电池、燃料电池、氢气瓶、空气压缩机、第一DC-DC单元、第二DC-DC单元，所述功率型电池通过导线与第二DC-DC单元的一端双向连接；

所述燃料电池的阴极进气端通过气体管路连接空气压缩机，所述燃料电池的阳极进气端通过气体管路连接氢气瓶，所述燃料电池的电能输出端通过导线连接第一DC-DC单元的输入端，所述第一DC-DC单元的输出端分别通过导线连接第二DC-DC单元的另一端、电机控制器、车载电能路由器的电源端。

所述燃料电池汽车上还设置有散热器和第一水泵、第一三通阀和第二三通阀，其中散热器设置在燃料电池的出液口，第一水泵设置在燃料电池的进液口，第一三通阀、第二三通阀均设置在燃料电池的液体管路上，流经燃料电池的液体管路与流经供暖区域的液体管路通过热交换器实现热交换，在热交换器连接燃料电池一侧的管路上分别通过液体管路连接第一三通阀和第二三通阀，在热交换器连接供暖区域一侧的供暖液体管路上设置有第二水泵。

所述电负载具体为交流负载，包括家用电器及照明、工厂用电。

一种具有V2X功能的燃料电池汽车的控制方法，包括如下步骤：