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原文传递一种集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统

专利名称：	一种集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统
摘要：	本发明公开了一种集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，所述系统包括：低压供电控制系统以及高压供电控制系统；低压供电控制系统中，第一超级电容对各设备进行供电，环境温度传感器采集系统温度，第一微控制器采集混合动力系统中各控制器的自检信息以及系统温度，并判断是否满足高压上电条件；高压供电控制系统中，第二微控制器在确定满足高压上电条件时，控制第二超级电容进行高压上电，使得第二超级电容给空压机控制器及氢泵控制器提供高压驱动电力，控制PTC加热器持续加热，当温度到达预设阈值时，则控制氢泵控制器启动氢泵、控制空压机控制器启动空压机，以使氢泵和空压机启动后，第一氢燃料电堆燃烧发电。
专利类型：	发明专利
申请人：	上海鸿芯氢能科技有限公司;国鸿氢能科技(嘉兴)股份有限公司
发明人：	吴奇;郭文革;卢建闯;邹文君;刘志祥
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-15T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311194295.6
公开号：	CN117067944A
代理机构：	广州三环专利商标代理有限公司
代理人：	廖慧琪
分类号：	B60L50/40;B60L50/70;B60L58/30;B60L58/34;B;B60;B60L;B60L50;B60L58;B60L50/40;B60L50/70;B60L58/30;B60L58/34
申请人地址：	201208 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区临港新片区层林路2001号10幢;
主权项：	1.一种集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，包括：低压供电控制系统以及高压供电控制系统；所述低压供电控制系统，包括第一微控制器、第一超级电容、环境温度传感器；所述高压供电控制系统，包括第二微控制器、第二超级电容、第一氢燃料电堆、空压机控制器、氢泵控制器、PTC加热器、直流汇流箱、空压机以及氢泵；所述第一超级电容，用于对所述低压供电控制系统中的各设备进行供电；所述环境温度传感器，用于采集混动动力系统的系统温度；所述第一微控制器，用于采集混合动力系统中各控制器的自检信息以及所述系统温度，并根据所述自检信息以及所述系统温度判断，是否满足高压上电条件；所述第二微控制器，用于在确定满足高压上电条件时，控制所述第二超级电容对高压供电控制系统进行高压上电，使得第二超级电容通过直流汇流箱对空压机控制器及氢泵控制器提供高压驱动电力；以及，判断所述系统温度是否达到预设阈值，若否，则控制PTC加热器持续加热；若是，则控制氢泵控制器启动氢泵、控制空压机控制器启动空压机以及控制PTC加热器关闭，以使所述氢泵和空压机启动后，第一氢燃料电堆燃烧发电，并将产生的电流经汇入直流汇流箱。 2.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述低压供电控制系统，还包括：隔离电源以及低压上电开关；所述隔离电源的电流输入端与第一超级电容连接，所述隔离电源的电流输出端通过所述低压上电开关与所述第一微控制器连接；所述环境温度传感器与所述第一微控制器连接；所述第一超级电容，用于对所述低压供电控制系统中的各设备进行供电，包括：在所述低压上电开关闭合时，所述第一超级电容通过所述隔离电源对所述第一微控制器以及所述环境温度传感器供电。 3.根据权利要求2所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述低压供电控制系统，还包括：第二氢燃料电堆、第一Boost直流变换器、Buck直流变换器、主循环水泵、辅循环水泵、散热器以及第一二极管；第一Boost直流变换器的电流输入端与第二氢燃料电堆连接，第一Boost直流变换器的电流输出端与Buck直流变换器的电流输入端连接； Buck直流变换器的电流输出端分别与散热器、主循环水泵、辅循环水泵以及第一二极管的正极连接；所述第一二极管的负极与所述第一微控制器连接；第二氢燃料电堆，用于燃烧发电，并将产生的电流经第一Boost直流变换器以及Buck直流变换器，输出至所述主循环水泵、辅循环水泵、散热器以及第一微控制器。 4.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述低压供电控制系统，还包括：调试接口模块以及远程监控模块；所述调试接口模块与第一微控制器连接；所述远程监控模块与第一微控制器连接；调试接口模块，用于接收系统调试指令，并根据所述系统调试指令，对混合动力系统进行调试；远程监控模块，用于将所述自检信息传输至云端。 5.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述高压供电控制系统，还包括：PTC加热回路接触器；所述第二微控制器，控制PTC加热器持续加热，包括：控制PTC加热回路接触器闭合，以使PTC加热器上电并进行加热；所述第二微控制器，控制PTC加热器关闭，包括：控制PTC加热回路接触器张开，以使PTC加热器断电。 6.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述第二微控制器，在控制所述第二超级电容对高压供电控制系统进行高压上电之前，还用于控制所述第二超级电容对所述高压供电控制系统中的各设备进行预充。 7.根据权利要求6所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述高压供电控制系统，还包括：第一继电器、第二继电器、高压上电开关、唤醒电源以及第二二极管；所述第二微控制器，控制所述第二超级电容对所述高压供电控制系统中的各设备进行预充，包括：所述第二微控制器，在确定满足高压上电条件之后，控制所述高压上电开关以及第一继电器闭合，以使所述唤醒电源工作并生成唤醒信号；以及，在接收所述唤醒信号后，控制所述第二继电器闭合，以使所述第二超级电容对所述高压供电控制系统中的各设备进行预充。 8.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述高压供电控制系统，还包括：第三继电器；所述第二微控制器，控制所述第二超级电容对高压供电控制系统进行高压上电，包括：所述第二微控制器，在预充结束后，控制所述第三继电器闭合，以使所述第二超级电容对高压供电控制系统进行高压上电。 9.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述高压供电控制系统，还包括：第二Boost直流变换器；所述第二Boost直流变换器的电流输入端与所述第一氢燃料电堆连接，所述第二Boost直流变换器的电流输出端与所述直流汇流箱连接；第二Boost直流变换器，用于将所述第一氢燃料电堆燃烧产生的电压转换为高压后通过直流汇流箱输出给空压机控制器以及氢泵控制器。 10.根据权利要求1所述的集成氢燃料电池及超级电容的混合动力系统，其特征在于，所述第一微控制器和第二微控制器为同一个微控制器，所述第一氢燃料堆和第二氢燃料堆为同一个氢燃料堆，所述第一超级电容和第二超级电容为同一个超级电容。
所属类别：	发明专利