氢燃料电池的电压转换设备制造技术

本发明专利技术公开一种氢燃料电池的电压转换设备，该电压转换设备包括集成盒以及位于集成盒内部的电路板，集成盒上设置有电源接口、通信接口、高压输出接口和低压输出接口，电源接口可与氢燃料电池电连接；电路板上集成有内部电源、控制装置以及分别与控制装置通信连接的升压装置和降压装置，内部电源分别与电源接口和控制装置电连接，以可对控制装置进行供电；控制装置还与通信接口通信连接；升压装置的输入端与电源接口电连接，升压装置的输出端与高压输出接口电连接；降压装置的输入端与电源接口连接，降压装置的输出端与低压输出接口电连接。本发明专利技术有利于提高氢燃料电池供电系统的集成度和减少氢燃料电池供电系统的外围线路。

Voltage conversion equipment of hydrogen fuel cell

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池的电压转换设备
本专利技术涉及氢燃料电池
，特别涉及一种氢燃料电池的电压转换设备。
技术介绍
众所周知，氢燃料电池是一种以氢气为燃料的清洁能源，而氢燃料电池也是作为未来清洁能源发展的方向之一。现有的氢燃料电池供电系统通常包含有氢燃料电堆系统、升压部件、降压部件、高压控制分配盒、低压控制分配盒和电池管理系统部件。其中，氢燃料电堆所发的电能经过升压部件升压后进入高压转接盒。高压转接盒内部分成两路，一路进入BMS(电池管理系统)另一路进入DCL(降压模块)降压成24V驱动电堆散热风扇。但是，现有方案中升压部件和降压部件均为独立部件，从而导致氢燃料电池供电系统存在连接线路多和占用空间大的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种氢燃料电池的电压转换设备，旨在解决现有氢燃料电池供电系统存在连接线路多和占用空间大的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种氢燃料电池的电压转换设备，该电压转换设备包括集成盒以及位于所述集成盒内部的电路板，所述集成盒上设置有电源接口、通信接口、高压输出接口和低压输出接口，所述电源接口可与氢燃料电池的输出端电连接；所述电路板上集成有内部电源、控制装置以及分别与所述控制装置通信连接的升压装置和降压装置，所述内部电源的输入端与所述电源接口电连接，所述内部电源的输出端与所述控制装置电连接，以可对所述控制装置进行供电；所述控制装置还与所述通信接口通信连接；所述升压装置的输入端与所述电源接口电连接，所述升压装置的输出端与所述高压输出接口电连接；所述降压装置的输入端与所述电源接口连接，所述降压装置的输出端与所述低压输出接口电连接。优选地，所述电压转换设备还包括设置在所述集成盒内的正极接触器和负极接触器，且所述正极接触器和负极接触器还与所述控制装置通信连接，所述电源接口的正极通过所述正极接触器分别与所述内部电源、升压装置以及降压装置的输入端的正极电连接；所述电源接口的负极通过所述负极接触器分别与所述内部电源、升压装置以及降压装置的输入端的负极电连接。优选地，所述电路板上还集成有与所述控制装置通信连接、用于保护所述正极接触器的预充电路，所述预充电路的输入端所述正极接触器的输入端电连接，所述预充电路的输出端与所述正极接触器的输出端电连接。优选地，所述电路板上还集成有与所述控制装置通信连接、用于释放氢燃料电池系统残留电能的泄放电路，所述泄放电路的输入端与所述正极接触器的输出端电连接，所述泄放电路的输出端与所述负极接触器的输入端电连接。优选地，还包括设置在所述集成盒内的冷水管，所述集成盒上对应设置有分别与所述冷水管的两端连接的进水接头和出水接头。优选地，还包括用于检测所述冷水管内冷却液的温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制装置通信连接。优选地，还包括用于检测所述集成盒内部温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制装置通信连接。优选地，所述电源接口分别与所述升压装置和降压装置之间设置有用于输送电压的第一铜排；所述升压装置与所述高压输出接口之间设置有用于输送电压的第二铜排。优选地，所述集成盒的表面设置有若干散热翅片。优选地，所述集成盒上还设置有多个安装座，多个所述安装座围绕所述集成盒布置，且所述安装座上具有供螺钉穿过的贯穿孔。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的氢燃料电池的电压转换设备，将控制装置、升压装置和降压装置集合在集成盒内，通过一个控制装置分别控制升压装置和降压装置运行，从而提高了氢燃料电池供电系统的集成度、减少了氢燃料电池供电系统的外围线路以及降低了氢燃料电池供电系统的结构设计难度。附图说明图1为本专利技术氢燃料电池的电压转换设备一实施例的结构示意图；图2为本专利技术氢燃料电池的电压转换设备的功能模块的逻辑关系图；图3为图2中所示的电压转换设备的升压装置、降压装置、泄放电路、预充电路、正极接触器以负极接触器的电连接关系示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出一种氢燃料电池的电压转换设备，该电压转换设备包括集成盒10以及位于所述集成盒10内部的电路板20，所述集成盒10上设置有电源接口11、通信接口12、高压输出接口13和低压输出接口14，所述电源接口11可与氢燃料电池的输出端电连接；所述电路板20上集成有内部电源21、控制装置22以及分别与所述控制装置22通信连接的升压装置23和降压装置24，所述内部电源21的输入端与所述电源接口11电连接，所述内部电源21的输出端与所述控制装置22电连接，以可对所述控制装置22进行供电；所述控制装置22还与所述通信接口12电连接；所述升压装置23的输入端与所述电源接口11电连接，所述升压装置23的输出端与所述高压输出接口13电连接；所述降压装置24的输入端与所述电源接口11连接，所述降压装置24的输出端与所述低压输出接口14电连接。本实施例中，如图1所示，集成盒10的大小可根据实际情况进行设置，优选集成盒10呈矩形盒状体，同时集成盒10优选采用铝基板围合而成。集成盒10上具有电源接口11、通信接口121、高压输出接口13和低压输出接口14，优选各个接口均位于集成盒10周向的同一侧面上，至于各个接口的形式采用现有相适配的型号即可，此时各个接口优选采用防水接头。电源接口11用于与燃料电池的电压输出端电连接，而电源接口11位于集成盒内部的部分分成三路，分别给升压装置23、控制装置22和降压装置24进行供电。通信接口12用于与汽车电脑或燃料电池控制系统进行通信，以方便电压转换设备与外部部件之间的信息传输。高压输出接口13可与动力电池BMS(动力电池管理系统)或动力装置电连接，以驱动汽车行驶。低压接口14可与燃料电池系统内的低压电源电连接，以供各个低压元件运行。如图2所示，电路板20上集成有内部电源21、控制装置22、升压装置23和降压装24，各个部件均可采用现有装置进行布置。由于燃料电池输出电压的电压一般为100～250V，所以需要将燃料电池输出的电压变压后才能输出给控制装置使用，利用内部电源21提供稳定的低压直流电源供控制装置22运行，此时内部电源21的输入端与电源接口11电连接，内部电源21的输出端与控制装置22的供电接口电连接，内部电源21则根据实际需求选择相应规格的电源即可。当然，对控制装置22供电的方式还可以是利用降压装置24输出低压电压对控制装置22进行供电。控制装置22采用现有的控制芯片即可，如车用级的32位单片机(支持浮点运算)。其中，控制装置22与通信接口12的连接方式优选采用CAN总线进行通信。现有升压部件和降压部件均作为独立部件时，需要分别对其进行封装，并通过多根线缆与其他部件进行连接，同时需要在升压部件和降压部件内设置控制芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池的电压转换设备，其特征在于，包括集成盒以及位于所述集成盒内部的电路板，所述集成盒上设置有电源接口、通信接口、高压输出接口和低压输出接口，所述电源接口可与氢燃料电池的输出端电连接；所述电路板上集成有内部电源、控制装置和分别与所述控制装置通信连接的升压装置和降压装置，所述内部电源的输入端与所述电源接口电连接，所述内部电源的输出端与所述控制装置电连接，以可对所述控制装置进行供电；所述控制装置还与所述通信接口通信连接；所述升压装置的输入端与所述电源接口电连接，所述升压装置的输出端与所述高压输出接口电连接；所述降压装置的输入端与所述电源接口连接，所述降压装置的输出端与所述低压输出接口电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池的电压转换设备，其特征在于，包括集成盒以及位于所述集成盒内部的电路板，所述集成盒上设置有电源接口、通信接口、高压输出接口和低压输出接口，所述电源接口可与氢燃料电池的输出端电连接；所述电路板上集成有内部电源、控制装置和分别与所述控制装置通信连接的升压装置和降压装置，所述内部电源的输入端与所述电源接口电连接，所述内部电源的输出端与所述控制装置电连接，以可对所述控制装置进行供电；所述控制装置还与所述通信接口通信连接；所述升压装置的输入端与所述电源接口电连接，所述升压装置的输出端与所述高压输出接口电连接；所述降压装置的输入端与所述电源接口连接，所述降压装置的输出端与所述低压输出接口电连接。


2.根据权利要求1所述的电压转换设备，其特征在于，还包括设置在所述集成盒内的正极接触器和负极接触器，且所述正极接触器和负极接触器还与所述控制装置通信连接，所述电源接口的正极通过所述正极接触器分别与所述内部电源、升压装置以及降压装置的输入端的正极电连接；所述电源接口的负极通过所述负极接触器分别与所述内部电源、升压装置以及降压装置的输入端的负极电连接。


3.根据权利要求2所述的电压转换设备，其特征在于，所述电路板上还集成有与所述控制装置通信连接、用于保护所述正极接触器的预充电路，所述预充电路的输入端所述正极接触器的输入端电连接，所述预充电路的输出端与所述正极接触器的输出端电连接。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾广彬，蔡小弋，彭旭，彭晖，郭玉平，
申请(专利权)人：深圳国氢新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44