基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统及能量分配方法技术方案

基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统及能量分配方法，涉及燃料电池混合动力汽车储能结构及能量分配方法。解决了现有混合动力汽车使用的电池存在充电慢寿命短同时污染环境的问题。本发明专利技术采用燃料电池、超级电容以及弹性储能装置进行能量补充，燃料电池采用补充相应燃料的方式充电，具有充电快，无污染的特点；超级电容具有功率密度高和循环寿命好的特点，弥补了燃料电池功率密度低的不足；弹性储能装置已经应用于电网储能，有储能量大、无污染、寿命长的特点。本发明专利技术适用于具有弹性储能装置、燃料电池和超级电容的复合储能系统的动力汽车。

Fuel cell hybrid vehicle energy storage system and energy distribution method based on elastic energy storage

The invention relates to a fuel cell hybrid vehicle energy storage system and an energy distribution method based on elastic energy storage, relating to a fuel cell hybrid power vehicle energy storage structure and an energy distribution method. The utility model solves the problems of slow charge, short service life and environmental pollution for the batteries used in the existing hybrid vehicles. The invention adopts the fuel battery, super capacitor energy storage device and the elastic energy supplement, a fuel cell fuel supplement corresponding charging mode, with fast charging, no pollution; the super capacitor has high power density and good cycle life characteristics, lack of fuel cell power density low up; elastic energy storage device has been applied to power grid energy storage, has the characteristics of large energy storage, no pollution, long service life. The invention is applicable to a power vehicle with an elastic energy storage device, a fuel cell and a super capacitor composite energy storage system.

【技术实现步骤摘要】
基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统及能量分配方法
本专利技术涉及燃料电池混合动力汽车储能结构及能量分配方法。
技术介绍
延长电池循环寿命和增加电动汽车续驶里程是电动汽车研究中其中两个重要的方向，由此复合能源系统被提出，各种不同的电力储能元件被应用在电动汽车上，包括铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池和超级电容等。目前，包含铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池储能元件的电动汽车分别存在污染问题、寿命问题和充电慢的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有混合动力汽车使用的电池存在充电慢寿命短同时污染环境的问题，提出了一种基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统及能量分配方法。本专利技术所述的基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统，它包括电池管理系统1、弹性储能装置2、超级电容3、燃料电池4、双向DC/DC交换器5、电动机6、机械传动装置7、驱动控制器8、整车控制器9、制动踏板传感器10、油门踏板传感器11和车速传感器12；制动踏板传感器10用于采集电动汽车的制动踏板开度信号，制动踏板传感器10的信号输出端连接整车控制器9制动踏板开度信号输入端；油门踏板传感器11用于采集电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统，其特征在于，它包括电池管理系统(1)、弹性储能装置(2)、超级电容(3)、燃料电池(4)、双向DC/DC交换器(5)、电动机(6)、机械传动装置(7)、驱动控制器(8)、整车控制器(9)、制动踏板传感器(10)、油门踏板传感器(11)和车速传感器(12)；制动踏板传感器(10)用于采集电动汽车的制动踏板开度信号，制动踏板传感器(10)的信号输出端连接整车控制器(9)制动踏板开度信号输入端；油门踏板传感器(11)用于采集电动汽车的油门踏板开度信号，油门踏板传感器(11)的信号输出端连接整车控制器(9)油门踏板开度信号输入端；车速传感器(12)用于采集电...

【技术特征摘要】
1.基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统，其特征在于，它包括电池管理系统(1)、弹性储能装置(2)、超级电容(3)、燃料电池(4)、双向DC/DC交换器(5)、电动机(6)、机械传动装置(7)、驱动控制器(8)、整车控制器(9)、制动踏板传感器(10)、油门踏板传感器(11)和车速传感器(12)；制动踏板传感器(10)用于采集电动汽车的制动踏板开度信号，制动踏板传感器(10)的信号输出端连接整车控制器(9)制动踏板开度信号输入端；油门踏板传感器(11)用于采集电动汽车的油门踏板开度信号，油门踏板传感器(11)的信号输出端连接整车控制器(9)油门踏板开度信号输入端；车速传感器(12)用于采集电动汽车的车速信号；车速传感器(12)的信号输出端连接整车控制器(9)车速信号输入端；整车控制器(9)的驱动控制信号输出端连接驱动控制器(8)的驱动控制信号输入端；整车控制器(9)的功率分配控制信号输出端连接电池管理系统(1)的控制信号输入状态信号输入端；电池管理系统(1)的能量充放控制信号输出端连接弹性储能装置(2)充能或释放能量控制信号输入端；电池管理系统(1)的电容充放电控制信号输出端连接超级电容(3)充放电控制信号输入端；电池管理系统(1)的燃料电池充放电控制信号输出端连接燃料电池(4)的充放电控制信号输入端；弹性储能装置(2)的电流信号输入输出端连接驱动控制器(8)驱动信号输入电流信号输出端，双向DC/DC交换器(5)的另一个电流信号输入输出端连接驱动控制器(8)的驱动信号输入电流信号输出端；超级电容(3)的充放电信号端和燃料电池(4)的充放电信号端均连接双向DC/DC交换器(5)的一个电流信号输入输出端；驱动控制器(8)的驱动信号输出电流信号输入端连接电动机(6)的驱动信号输入电流信号输入端；电动机(6)的轴承与机械传动装置(7)同轴连接；机械传动装置(7)带动车轮转动。2.根据权利要求1所述的基于弹性储能的燃料电池混合动力汽车储能系统的能量分配方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、采用制动踏板传感器(10)采集电动汽车的制动踏板开度信号，采用油门踏板传感器(11)采集电动汽车的油门踏板开度信号，采用车速传感器(12)采集电动汽车的车速信号，同时，通过电池管理系统(1)获得弹性储能装置(2)的储能状态、超级电容(3)的荷电状态和燃料电池(4)的剩余电量；步骤二、整车控制器(9)判断燃料电池(4)的剩余电量否大于电池荷电状态阈值α，若是，则执行步骤三，否则，整车控制器(9)发出电池电量低的警告信号；步骤三、整车控制器(9)判断油门踏板开度是否大于0，若是，整车控制器(9)根据车速和油门踏板开度计算电动汽车需求的驱动总功率Pe，执行步骤四，否则，执行步骤七；步骤四、整车控制器(9)判断电动汽车需求的驱动总功率Pe是否大于燃料电池第一额定输出功率阈值P2，若是，整车控制器(9)通过电池管理系统(1)控制弹性储能装置(2)释放能量、超级电容(3)和燃料电池(4)均放电，直至放电功率达到电动汽车需求的驱动总功率Pe，返回执行步骤一，否则执行步骤五；步骤五、整车控制器(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓刚，梅尊禹，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23