[发明专利]一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法

摘要

本发明公开一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统及控制方法，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元。本发明针对燃料电池的启动特点及运行中可能出现的状况，设计了具有后备储能的能量管理系统，在运行过程中，车辆控制器会监测动力锂电池组及后备锂电池组的荷电状态信息，并针对不同的状态执行相应的能量管理策略，同时可在动力锂电池组故障时通过后备锂电池组维持燃料电池的运行，使系统继续工作在纯燃料电池供电模式，避免停机，提高了系统可靠性及安全性。

主权项

1.一种后备储能式车用燃料电池混合动力系统，其特征在于，包括燃料电池电堆及控制单元、氢气储存及管路单元、锂电池组及电池管理单元、后备锂电池组单元、车辆控制器和操作及显示单元；所述燃料电池电堆及控制单元包括燃料电池、燃料电池控制器和燃料电池管理器，所述氢气储存及管路单元连接至燃料电池的氢气入口，所述燃料电池的供电端通过燃料电池管理器连接至车辆动力装置，所述后备锂电池组单元的供电端通过燃料电池控制器连接至燃料电池，所述燃料电池控制器与车辆控制器信号连接；所述氢气储存及管路单元将高压氢气调节为燃料电池所需压力供给燃料电池；所述锂电池组及电池管理单元包括动力锂电池组及其配套的动力锂电池管理器，动力锂电池组通过动力锂电池管理器连接至车辆动力装置，动力锂电池组用于提供在车辆运行中燃料电池响应不及的突变功率；动力锂电池管理器检测动力锂电池状态信息并将检测的信息传达给车辆控制器；所述后备锂电池组单元包括后备锂电池及其配套的后备电池管理器，所述后备锂电池管理器分别连接燃料电池和后备锂电池，且所述后备锂电池连接至燃料电池控制器，所述后备锂电池管理器与车辆控制器信号连接；在动力锂电池组无法正常工作时，后备锂电池为燃料电池控制器提供电能维持燃料电池控制器驱动燃料电池的需求功率；同时由后备锂电池吸收燃料电池的多余能量；所述车辆控制器接收车辆控制器、动力锂电池管理器和后备电池管理器传递的数据信息，并通过能量管理算法控制燃料电池输出功率；所述操作及显示单元包括操作设备、车辆控制器和显示器，所述操作设备将操作信号送入车辆控制器，车辆控制器控制车辆运行，由显示器显示参数。