一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，包括高压配电箱、动力电池、燃料电池系统、整车控制器，所述高压配电箱包括箱体，所述箱体内设置有高压配电单元；所述动力电池与所述动力电池接口相连；所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的电极与所述燃料电池接口相连，所述燃料电池堆的出水口与气液分离装置的入水口相连，所述入水口的水流可落至设置在所述气液分离装置内的叶轮上，所述气液分离装置的顶部设置有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与燃料电池的控制器相连。该高压配电系统的各电源间协同工作，且能及时、有效的检测氢燃料电池堆内部因破损而导致的氢泄漏。

A high voltage distribution system of fuel cell hybrid electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统
本技术涉及新能源汽车
，具体地涉及一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统。
技术介绍
随着国家对环境保护的要求日益提高，人们的环保意识也不断增强，汽车作为人们日常出行的主要代步工具之一，其采用的技术是否环保，对环境的影响不容小觑。燃料电池混合动力汽车是新能源汽车中较为典型的一种，其特点是可以大幅减少污染环境的氮氧化合物的产生。燃料电池混合动力汽车一般采用燃料电池和动力电池作为双动力系统，可以根据预设的程序根据不同工况进行切换。根据氢/空质子交换膜燃料电池的工作机理，燃料电池堆工作时内部长时间处于高温、高压、潮湿等相对恶劣的环境，这会加速燃料电池内部各个部件的侵蚀老化，有可能出现电池堆内部破损，包括极板的腐蚀破裂、膜片破损以及密封圈老化失效等故障，一旦出现以上故障，容易出现氢气泄漏的现象，当氢气浓度达到一定临界值时，在催化剂作用下，将会导致氢气发生剧烈反应甚至爆炸的危险。但是，在电池堆内部发生破损泄漏初期，泄漏点通常较小，一般的检测方法很难检测出来。因而，及时、有效的检测氢气泄漏对于燃料电池的高压配电系统的安全运行是至关重要的。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，包括：高压配电箱，所述高压配电箱包括箱体，所述箱体内设置有高压配电单元，所述箱体的外壁设置有充电机接口、动力电池接口、电机控制器接口、燃料电池接口；动力电池，所述动力电池与所述动力电池接口相连；燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的电极与所述燃料电池接口相连，所述燃料电池堆的出水口与气液分离装置的入水口相连，所述入水口的水流可落至设置在所述气液分离装置内的叶轮上，所述气液分离装置的顶部设置有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与燃料电池的控制器相连；整车控制器，所述整车控制器与所述高压配电单元、动力电池、燃料电池系统相连。进一步地，所述高压配电单元包括主回路以及并联的放电回路一、放电回路二，所述主回路包括串联的动力电池接口、第一熔断器、第一接触器、电机控制器接口，所述动力电池接口包括动力电池正极接口、动力电池负极接口，所述动力电池正极接口设置有与所述放电回路一的一端相连的第一连接点、与所述放电回路二的一端相连的第二连接点，所述动力电池负极接口设置有与所述放电回路一的另一端相连的第三连接点、与所述放电回路二的另一端相连的第四连接点，所述放电回路一包括串联的充电机接口、第二接触器、第二熔断器；所述放电回路二包括串联的燃料电池接口、三合一电源、第三熔断器、第三接触器。进一步地，所述主回路还包括与所述第一接触器并联的包括串联的第四接触器、第一预充电阻的预充电路一，所述放电回路二还包括与所述第三接触器并联的包括串联的第五接触器、第二预充电阻的预充电路二。进一步地，所述气液分离装置包括气液分离罐，所述气液分离罐的侧壁设置有所述入水口，所述气液分离罐内设置有所述叶轮，与所述入水口相连且位于所述叶轮上方的所述气液分离罐内设置有导水槽，所述导水槽的底部设置有伸至所述叶轮附近的导流管。进一步地，所述导流管竖向弯折呈波浪状。进一步地，所述气液分离装置内设置有与所述燃料电池的控制器相连的液位传感器，所述燃料电池的控制器与所述整车控制器相连。进一步地，所述燃料电池堆的氢气出口与氢气循环泵的入口相连，所述氢气循环泵的出口与所述燃料电池堆的氢气入口相连。进一步地，所述箱体的顶部设置有换热片，所述换热片包括一端伸入所述箱体内的导热片、另一端位于所述箱体外的散热片。本技术提供的一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，各电源间协同工作，且能及时、有效的检测氢燃料电池堆内部因破损而导致的氢泄漏。附图说明图1是本技术提供的一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统的结构框图；图2是本技术提供的箱体的结构示意图；图3是本技术提供的高压配电单元的电路结构示意图；图4是本技术提供的三合一电源的结构示意图；图5是本技术提供的燃料电池系统的结构示意图；其中，1、箱体；101、充电机接口；102、动力电池接口；103、电机控制器接口；104、燃料电池接口；105、换热片；201、燃料电池堆；202、储氢罐；203、氢气入口；204、空气压缩机；205、氧气入口；206、氢气循环泵；207、氢气出口；208、出水口；209、气液分离罐；210、叶轮；211、导水槽；212、导流管；213、氢气浓度传感器；214、燃料电池的控制器；215、液位传感器；216、排气阀；217、排水阀；301、第一连接点；302、第二连接点；303、第三连接点；304、第四连接点。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1至图5所示，本技术提供了一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，包括高压配电箱、动力电池、燃料电池系统、整车控制器，所述高压配电箱包括箱体1，所述箱体1内设置有高压配电单元，所述箱体的外壁设置有充电机接口101、动力电池接口102、电机控制器接口103、燃料电池接口104；所述动力电池与所述动力电池接口102相连；所述燃料电池系统包括燃料电池堆201，所述燃料电池堆201的电极与所述燃料电池接口104相连，所述燃料电池堆的出水口208与气液分离装置的入水口相连，所述入水口的水流可落至设置在所述气液分离装置内的叶轮210上，所述气液分离装置的顶部设置有氢气浓度传感器213，所述氢气浓度传感器213与燃料电池的控制器214相连；所述整车控制器与所述高压配电单元、动力电池、燃料电池系统相连。可以理解的是，在停车的时候，通过充电机接口与充电机相连，从而为动力电池充电或者为负载供电，负载可以为空调控制器、电除霜系统；电机控制器与电机控制器接口相连，电机与电机控制器相连，从而带动电机工作；汽车刚启动时，由动力电池给燃料电池的控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，其特征在于，包括：/n高压配电箱，所述高压配电箱包括箱体，所述箱体内设置有高压配电单元，所述箱体的外壁设置有充电机接口、动力电池接口、电机控制器接口、燃料电池接口；/n动力电池，所述动力电池与所述动力电池接口相连；/n燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的电极与所述燃料电池接口相连，所述燃料电池堆的出水口与气液分离装置的入水口相连，所述入水口的水流可落至设置在所述气液分离装置内的叶轮上，所述气液分离装置的顶部设置有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与燃料电池的控制器相连；/n整车控制器，所述整车控制器与所述高压配电单元、动力电池、燃料电池系统相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，其特征在于，包括：
高压配电箱，所述高压配电箱包括箱体，所述箱体内设置有高压配电单元，所述箱体的外壁设置有充电机接口、动力电池接口、电机控制器接口、燃料电池接口；
动力电池，所述动力电池与所述动力电池接口相连；
燃料电池系统，所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆的电极与所述燃料电池接口相连，所述燃料电池堆的出水口与气液分离装置的入水口相连，所述入水口的水流可落至设置在所述气液分离装置内的叶轮上，所述气液分离装置的顶部设置有氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与燃料电池的控制器相连；
整车控制器，所述整车控制器与所述高压配电单元、动力电池、燃料电池系统相连。


2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力汽车的高压配电系统，其特征在于，所述高压配电单元包括主回路以及并联的放电回路一、放电回路二，所述主回路包括串联的动力电池接口、第一熔断器、第一接触器、电机控制器接口，所述动力电池接口包括动力电池正极接口、动力电池负极接口，所述动力电池正极接口设置有与所述放电回路一的一端相连的第一连接点、与所述放电回路二的一端相连的第二连接点，所述动力电池负极接口设置有与所述放电回路一的另一端相连的第三连接点、与所述放电回路二的另一端相连的第四连接点，所述放电回路一包括串联的充电机接口、第二接触器、第二熔断器；所述放电回路二包括串联的燃料电池接口、三合一电源、第三熔断器、第三接触器。

【专利技术属性】
技术研发人员：程松林，蔡珺，余德虎，刘伟，
申请(专利权)人：武汉德朗高科汽车电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42