氢能燃料电池汽车的动力系统及其控制方法技术方案

一种氢能燃料电池汽车的动力系统，包括储氢介质罐、氢气析出反应釜、气液分离装置、氢气储存罐、氢能燃料电池、车载蓄电池、控制器和直流转换器，所述直流转换器将所述氢能燃料电池的电能转化为符合充电要求的直流电压对所述车载蓄电池充电，所述氢气储存罐设有用来感测其内氢气压力的压力传感器，所述控制器连接到所述压力传感器和所述直流转换器，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值大于一预设压力值时控制所述直流转换器以一第一电流为所述车载蓄电池充电，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时控制直流转换器以一第二电流为所述车载蓄电池充电，所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。

【技术实现步骤摘要】
氢能燃料电池汽车的动力系统及其控制方法
本专利技术涉及汽车动力
，尤其涉及一种氢能燃料电池汽车的动力系统及其控制方法。
技术介绍
随着世界全球气候恶化、石油危机加剧和人口剧增带来的影响不断加重，实行可持续能源发展战略迫在眉睫。氢是一种优质的能源载体，氢能燃料电池能够保证陆用、水用、航天及铁路交通工具足够的行驶里程，且比传统汽油、柴油内燃机车更环保。氢能燃料电池汽车是新能源汽车的一种，氢能燃料电池通过电化学反应在不燃烧的情况下将氢的化学能直接转换为电能，氢能燃料电池的化学反应不会产生有害产物，因此氢能燃料电池汽车是无污染汽车，并且氢能燃料电池的能量转换效率比传统的内燃机要高，能量密度大，能量利用率高，氢能燃料来源广泛，因此氢能燃料电池汽车是新能源汽车发展的重要方向。一般的氢能燃料电池汽车的动力系统包括氢能提供装置和氢能燃料电池，氢能提供装置中存储了液态氢源材料，工作时，这些液态氢能材料被预热后传送到填充有脱氢催化剂的脱氢反应器中，液态氢能材料在脱氢反应器里进行脱氢反应从而生成氢气，生成的氢气被输送到氢能燃料电池中与氧气进行电化学反应而产生电能，通过产生的电能驱动汽车运行，但由于脱氢反应难以进行有效控制，有时产生的氢气较多，有时产生的氢气较少，不利于氢能燃料电池汽车的稳定运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种可保证氢能燃料电池汽车稳定运行的动力系统及其控制方法。本专利技术的实施例提供了一种氢能燃料电池汽车的动力系统，包括储氢介质罐、氢气析出反应釜、气液分离装置、氢气储存罐、氢能燃料电池、车载蓄电池、控制器和直流转换器，所述直流转换器将所述氢能燃料电池的电能转化为符合充电要求的直流电压对所述车载蓄电池充电，所述氢气储存罐设有用来感测其内氢气压力的压力传感器，所述控制器连接到所述压力传感器和所述直流转换器，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值大于一预设压力值时控制所述直流转换器以一第一电流为所述车载蓄电池充电，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时控制直流转换器以一第二电流为所述车载蓄电池充电，所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。进一步地，所述控制器包括直流转换器控制单元，所述直流转换器控制单元控制所述直流转换器的输出电流。进一步地，所述氢能燃料电池汽车的动力系统还包括用来将所述储氢介质罐中的储氢介质传送到所述氢气析出反应釜中的储氢介质传送泵，所述储氢介质传送泵在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时以一第一功率运行，在所述压力传感器感测到的压力值大于所述预设压力值时以一第二功率运行，所述第二功率小于所述第一功率。进一步地，所述控制器包括泵控制单元，所述泵控制单元连接到所述储氢介质传送泵并对其运行功率进行控制。进一步地，所述控制器包括控制处理单元，所述控制处理单元连接到所述氢气储气罐的压力传感器，并接收压力传感器感测到的氢气压力信号。进一步地，所述控制器包括蓄电池电量监测单元，所述控制处理单元查看所述蓄电池电量监测单元监测到的电池电量小于一第一预设值时开启所述储氢介质传送泵以一第一功率运行。进一步地，所述控制器包括蓄电池电量监测单元，所述控制处理单元查看所述蓄电池电量监测单元监测到的电池电量大于一第二预设值时关闭所述储氢介质传送泵，所述第二预设值大于所述第一预设值。一种氢能燃料电池汽车动力系统的控制方法，包括如下步骤：查看连通到一氢能燃料电池的氢气储存罐中的氢气压力是否大于一预设压力值；若大于所述预设压力值，控制一直流转换器以一第一电流为一车载蓄电池充电；及若不大于所述预设压力值，控制所述直流转换器以一第二电流为所述车载蓄电池充电，所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。进一步地，还包括在一车载蓄电池的电池电量小于一第一预设值时启动一储氢介质传送泵，在所述车载蓄电池的电池电量大于一第二预设值时关闭所述储氢介质传送泵，所述第二预设值大于所述第一预设值。进一步地，所述氢气储存罐中的氢气压力不大于所述预设压力值时，所述储氢介质传送泵以一第一功率运行；所述氢气储存罐中的氢气压力大于所述预设压力值时，所述储氢介质传送泵以一第二功率运行，所述第二功率小于所述第一功率。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的上述氢能燃料电池汽车的动力系统和控制方法可根据氢气存储罐中的氢气压力，调节储氢介质的传送流速和直流转换器的充电电流，从而有利于动力系统的平稳运行。附图说明图1是本专利技术氢能燃料电池汽车的动力系统的一组成图。图2是图1的氢能燃料电池汽车的一控制器的一组成图。图3是本专利技术氢能燃料电池汽车的动力系统的控制方法的一流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种氢能燃料电池汽车的动力系统，该动力系统包括储氢介质罐10、氢气析出反应釜20、储氢介质传送泵30、气液分离装置40、氢气存储罐50、氢能燃料电池60、直流转换器61、车载蓄电池62、电机63和控制器70。储氢介质罐10包括相互隔离的储氢介质存放室11和储氢介质回收室12，储氢介质存放室11中存有吸收了氢气的介质，这种介质作为氢的载体一般以液态的形式存在，从而方便储存、运输和传送；储氢介质存放室11通过传输管道连接到反应釜20的一加热装置21中，储氢介质传送泵30设置在储氢介质存放室11和加热装置21之间的管道上。氢气析出反应釜20中存放有催化剂，储氢介质被储氢介质传送泵30从储氢介质存放室11中传送到反应釜20的加热装置21中后，加热装置21对储氢介质加热到一定的温度，如200~300℃，储氢介质在催化剂的作用下将氢气析出。氢气析出反应釜20通过管道连接到气液分离装置40，气液分离装置40通过管道连接到氢气存储罐50和储氢介质罐10的储氢介质回收室12，析出的氢气和析出了氢气的储氢介质从氢气析出反应釜20中传送到气液分离装置40中，并在气液分离装置40中进行气液分离，气态的氢气被传送到氢气存储罐50中，液态的储氢介质回流到储氢介质回收室12中并可被循环使用。氢气存储罐50设有一压力传感器51，所述压力传感器51用来感测氢气存储罐50中的气压大小，所述氢气存储罐50通过管道将氢气输送给所述氢能燃料电池60，所述氢能燃料电池60通过电化学反应在不燃烧的情况下将氢的化学能直接转换为电能，所述电能被输送到所述直流转换器61，所述直流转换器61将电能转化为符合充电要求的直流电压，从而对车载蓄电池62充电；氢能燃料电池汽车运行时，车载蓄电池62对电机63供电，从而驱动氢能燃料电池汽车运行；所述氢能燃料电池60设有一冷却系统69用来冷却该氢能燃料电池60，从而保证氢能燃料电池60稳定运行。请一并参阅图1和图2，所述控制器70连接到储氢介质传送泵30、压力传感器51、直流转换器61和车载蓄电池62，所述控制器70包括一泵控制单元71、一直流转换器控制单元72、一蓄电池电量监测单元73和一控制处理单元74，所述泵控制单元71连接到储氢介质传送泵30，用来控制储氢介质传送泵30传送储氢介质的流速；所述直流转换器控制单元72连接到直流转换器61，用来控制直流转换器61的输出电流；所述蓄电池电量监测单元73本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢能燃料电池汽车的动力系统，包括储氢介质罐、氢气析出反应釜、气液分离装置、氢气储存罐、氢能燃料电池和车载蓄电池，其特征在于：所述氢能燃料电池汽车的动力系统还包括控制器和直流转换器，所述直流转换器将所述氢能燃料电池的电能转化为符合充电要求的直流电压对所述车载蓄电池充电，所述氢气储存罐设有用来感测其内氢气压力的压力传感器，所述控制器连接到所述压力传感器和所述直流转换器，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值大于一预设压力值时控制所述直流转换器以一第一电流为所述车载蓄电池充电，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时控制直流转换器以一第二电流为所述车载蓄电池充电，所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。

【技术特征摘要】
1.一种氢能燃料电池汽车的动力系统，包括储氢介质罐、氢气析出反应釜、气液分离装置、氢气储存罐、氢能燃料电池和车载蓄电池，其特征在于：所述氢能燃料电池汽车的动力系统还包括控制器和直流转换器，所述直流转换器将所述氢能燃料电池的电能转化为符合充电要求的直流电压对所述车载蓄电池充电，所述氢气储存罐设有用来感测其内氢气压力的压力传感器，所述控制器连接到所述压力传感器和所述直流转换器，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值大于一预设压力值时控制所述直流转换器以一第一电流为所述车载蓄电池充电，所述控制器在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时控制直流转换器以一第二电流为所述车载蓄电池充电，所述第二电流的电流值小于所述第一电流的电流值。2.如权利要求1所述的氢能电池汽车的动力系统，其特征在于：所述控制器包括直流转换器控制单元，所述直流转换器控制单元控制所述直流转换器的输出电流。3.如权利要求1所述的氢能电池汽车的动力系统，其特征在于：所述氢能燃料电池汽车的动力系统还包括用来将所述储氢介质罐中的储氢介质传送到所述氢气析出反应釜中的储氢介质传送泵，所述储氢介质传送泵在所述压力传感器感测到的压力值不大于所述预设压力值时以一第一功率运行，在所述压力传感器感测到的压力值大于所述预设压力值时以一第二功率运行，所述第二功率小于所述第一功率。4.如权利要求3所述的氢能电池汽车的动力系统，其特征在于：所述控制器包括泵控制单元，所述泵控制单元连接到所述储氢介质传送泵并对其运行功率进行控制。5.如权利要求4所述的氢能电池汽车的动力系统，其特征在于：所述控制器包括控...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴国民，欧阳瑞，熊钢，贺小飞，杨宇飞，
申请(专利权)人：武汉地质资源环境工业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42