一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供的一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置，包括：动力电池、多相电机控制器、燃料电池控制器FCU、包含至少两组三相绕组的电机、鼓风机泵头以及电堆模组，燃料电池控制器FCU对多相电机控制器进行变频控制调节，控制各组三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动所述鼓风机泵头旋转，在电堆模组的输入端形成空气负压，为电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气，保证电堆模组的正常运行。通过本申请提供的系统，当某一组三相绕组发生故障时，其他三相绕组仍能实现整车工作，有效避免鼓风机系统发生故障时，容易造成电堆反应失效，甚至造成电堆损坏的严重故障，从而提高了系统安全性能。

A blower system, control method and device for fuel cell electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置
本申请涉及电动汽车控制
，尤其涉及一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置。
技术介绍
现有燃料电池车用鼓风机系统，如图1所示，主要采用直流无刷电机或者三相永磁同步电机驱动风机泵头，如果风机泵头用电机或者其控制器发生故障，会造成电堆反应失效，严重时会造成电堆损坏，从而降低了系统安全性能。
技术实现思路
本申请提供了一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置，目的在于解决现有技术中如果风机泵头用电机或者其控制器发生故障，会造成电堆反应失效，严重时会造成电堆损坏，从而降低了系统安全性能的问题。为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统，包括：动力电池、电机控制器、燃料电池控制器FCU、电机、鼓风机泵头以及电堆模组，所述电机控制器为多相电机控制器，所述电机为包含至少两组三相绕组的电机，其中：所述多相电机控制器的直流母线端与所述动力电池的输出端相连，所述多相电机控制器的交流输出端与各组所述三相绕组的定子绕组相连，各组所述三相绕组的转子绕组通过输出轴与所述鼓风机泵头相连；所述燃料电池控制器FCU对所述多相电机控制器进行变频控制调节，控制各组所述三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动所述鼓风机泵头旋转，在所述电堆模组的输入端形成空气负压，为所述电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气。优选的，所述多相电机控制器和所述多相电机为六相、九相、十二相或十五相。优选的，所述燃料电池电动汽车用鼓风机系统还包括：设置在所述鼓风机泵头的空气出口端与所述电堆模组的输入端之间的质量流量传感器，所述质量流量传感器用于采集所述鼓风机泵头出口端的空气质量流量信号；设置在所述鼓风机泵头的空气出口端与所述电堆模组的输出端之间的压差传感器，所述压差传感器用于采集所述电堆模组的空气出口端和空气进口端的压差信号。一种燃料电池电动汽车用鼓风机控制方法，其特征在于，应用于上述所述的燃料电池电动汽车用鼓风机系统，所述燃料电池电动汽车用鼓风机系统包括：动力电池、多相电机控制器、燃料电池控制器FCU、包含至少两组三相绕组的电机、鼓风机泵头、电堆模组、质量流量传感器和压差传感器，该方法包括：获取由所述空气质量流量信号传感器采集的所述鼓风机泵头出口端的空气质量流量信号；获取由所述压差传感器采集的所述电堆模组的空气出口端和空气进口端的压差信号；所述燃料电池控制器FCU根据所述空气质量流量信号和所述压差信号控制所述鼓风机泵头的运行状态，实现闭环控制。优选的，所述燃料电池控制器FCU根据所述空气质量流量信号和所述压差信号控制所述鼓风机泵头的运行状态，实现闭环控制，具体为：根据预设系数、所述空气质量流量信号和所述压差信号计算所述鼓风机泵头的实际输出功率；根据所述鼓风机泵头的实际输出功率与所述鼓风机泵头的需求输出功率的差值，通过闭环控制调整各组所述三相绕组输出的扭矩和转速，以控制所述鼓风机泵头的运行状态。一种燃料电池，其特征在于，包含上述所述的燃料电池电动汽车用鼓风机系统。一种燃料电池系统，包含上述所述的燃料电池。一种燃料电池电动汽车，包含上述所述的燃料电池系统。本申请所述的燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置，该系统包括：动力电池、多相电机控制器、燃料电池控制器FCU、包含至少两组三相绕组的电机、鼓风机泵头以及电堆模组，其中：多相电机控制器的直流母线端与动力电池的输出端相连，多相电机控制器的交流输出端与各组三相绕组的定子绕组相连，各组三相绕组的转子绕组通过输出轴与鼓风机泵头相连；燃料电池控制器FCU对多相电机控制器进行变频控制调节，控制各组三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动鼓风机泵头旋转，在电堆模组的输入端形成空气负压，为电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气，保证电堆模组的正常运行。本申请采用多相电机，配合多相电机控制器控制各组三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动鼓风机泵头旋转，在电堆模组的输入端形成空气负压，为电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气，保证电堆模组的正常运行，当其中某一组三相绕组发生故障时，其他三相绕组仍能实现整车工作，有效避免燃料电池电动汽车用鼓风机系统发生故障时，容易造成电堆反应失效，甚至造成电堆损坏的严重故障，从而提高了系统安全性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中提供的燃料电池电动汽车用鼓风机系统结构示意图；图2为本申请提供的一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统结构示意图；图3为本申请提供的另一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统结构示意图；图4为本申请提供的六相电机控制器的高压回路原理示意图；图5为本申请提供的一种燃料电池电动汽车用鼓风机控制方法流程图。具体实施方式本申请提供的一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置，用于通过鼓风机泵头旋转形成空气负压，为燃料电池阴极侧提供一定流量、压力的空气，本申请提供的燃料电池电动汽车用鼓风机系统、控制方法及装置，其目的在于：解决现有技术中如果风机泵头用电机或者其控制器发生故障，会造成电堆反应失效，严重时会造成电堆损坏的问题。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例以六相电机鼓风机系统为例说明系统组成，每三相设置为一组三相绕组，因此，六相电机鼓风机系统相当于包含两组三相绕组的电机，其他依次类推，如九相、十二相、十五相等鼓风机系统，相当于包含三组三相绕组的电机、包含四组三相绕组的电机或包含五组三相绕组的电机。如图2所示，本申请实施例提供一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统，该系统具体包括：动力电池1、六相电机控制器2、燃料电池控制器FCU(FuelcellControlUnit)3、六相电机4、鼓风机泵头5以及电堆模组6，其中：所述动力电池1作为储能装置，提供系统能量。如图2所示，所述六相电机控制器2的直流母线端与所述动力电池1的输出端相连，所述六相电机控制器2的交流输出端与所述六相电机4的定子绕组相连，所述六相电机4的转子绕组通过输出轴与所述鼓风机泵头5相连；所述燃料电池控制器FCU3对所述六相电机控制器进行变频控制调节，控制各组所述三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动所述鼓风机泵头5旋转，在所述电堆模组的输入端形成空气负压，为所述电堆模组6的燃料电池阴极侧提供空气，保证所述电堆模组的正常运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统，包括：动力电池、电机控制器、燃料电池控制器FCU、电机、鼓风机泵头以及电堆模组，其特征在于，所述电机控制器为多相电机控制器，所述电机为包含至少两组三相绕组的电机，其中：/n所述多相电机控制器的直流母线端与所述动力电池的输出端相连，所述多相电机控制器的交流输出端与各组所述三相绕组的定子绕组相连，各组所述三相绕组的转子绕组通过输出轴与所述鼓风机泵头相连；/n所述燃料电池控制器FCU对所述多相电机控制器进行变频控制调节，控制各组所述三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动所述鼓风机泵头旋转，在所述电堆模组的输入端形成空气负压，为所述电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电动汽车用鼓风机系统，包括：动力电池、电机控制器、燃料电池控制器FCU、电机、鼓风机泵头以及电堆模组，其特征在于，所述电机控制器为多相电机控制器，所述电机为包含至少两组三相绕组的电机，其中：
所述多相电机控制器的直流母线端与所述动力电池的输出端相连，所述多相电机控制器的交流输出端与各组所述三相绕组的定子绕组相连，各组所述三相绕组的转子绕组通过输出轴与所述鼓风机泵头相连；
所述燃料电池控制器FCU对所述多相电机控制器进行变频控制调节，控制各组所述三相绕组输出对应的扭矩和转速，以驱动所述鼓风机泵头旋转，在所述电堆模组的输入端形成空气负压，为所述电堆模组的燃料电池阴极侧提供空气。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多相电机控制器和所述多相电机为六相、九相、十二相或十五相。


3.根据权利要求1-2任意一项所述的系统，其特征在于，还包括：
设置在所述鼓风机泵头的空气出口端与所述电堆模组的输入端之间的质量流量传感器，所述质量流量传感器用于采集所述鼓风机泵头出口端的空气质量流量信号；
设置在所述鼓风机泵头的空气出口端与所述电堆模组的输出端之间的压差传感器，所述压差传感器用于采集所述电堆模组的空气出口端和空气进口端的压差信号。


4.一种燃料电池电动汽车用鼓风机控制方法，其特征在于，应用于权利要求3所述的燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙磊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37