用于燃料电池车的DC-DC变换器及燃料电池车制造技术

本发明专利技术属于电动汽车技术领域，具体公开了一种用于燃料电池车的DC‑DC变换器。上述DC‑DC变换器包括：箱体、信号调制模块、驱动模块，以及n个相互并联的BOOST电路，每一个BOOST电路均包括功率电感，以及SiC功率模块；信号调制模块与驱动模块电连接，驱动模块与SiC功率模块电连接，功率电感与SiC功率模块电连接；信号调制模块配置为生成n路PWM信号，并且将n路PWM信号发送至驱动模块；驱动模块配置为将PWM信号发送至SiC功率模块，以根据PWM信号控制SiC功率模块的开关。本发明专利技术能够稳定燃料电池的输出电压，并大功率地为电动汽车的电机驱动系统提供电能。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池车的DC-DC变换器及燃料电池车
本专利技术属于电动汽车
，具体涉及一种用于燃料电池车的DC-DC(直流-直流)变换器，以及一种使用上述DC-DC变换器的燃料电池车。
技术介绍
随着环境污染和能源危机问题的日益凸显，以电能驱动新能源汽车受到了越来越多的重视。燃料电池电动汽车(FCEV)以其清洁、高效等优势，得到迅猛的发展。在电动汽车的实际应用中，现有的燃料电池存在输出特性偏软，输出电压变化较大的问题。然而，电动汽车的电机驱动系统却要求偏硬的输入特性，以为其提供稳定的输入电压。因此，现有的燃料电池存在无法满足整车电压稳定性需求的问题。基于以上原因，本领域亟需一种能够稳定燃料电池的输出电压，并大功率地为电动汽车的电机驱动系统提供电能的DC-DC变换器。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。为了解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种用于燃料电池车的DC-DC变换器，以实现稳定燃料电池的输出电压，并大功率地为电动汽车的电机驱动系统提供电能的目的。本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器，包括：一箱体、一信号调制模块、n个驱动模块，以及n个相互并联的BOOST电路(一种升压电路)，其中，上述n为大于或等于2的整数，每一个上述BOOST电路均包括：功率电感，以及与上述功率电感对应的一SiC(碳化硅)功率模块；上述信号调制模块、上述n个驱动模块，以及n个上述BOOST电路分别设置于上述箱体内，每一个上述功率电感均采用灌封的方式集成于上述箱体内；上述信号调制模块分别与n个上述驱动模块电连接，上述驱动模块与上述SiC功率模块一一对应，每一个上述驱动模块分别与对应的上述SiC功率模块电连接，每一个上述功率电感分别与对应的上述SiC功率模块电连接；上述信号调制模块配置为依次生成相位差为(360/n)度的n路PWM(脉冲宽度调制)信号，并且将上述n路PWM信号发送至上述驱动模块；上述驱动模块配置为将每一路PWM信号分别发送至对应的上述SiC功率模块，以根据每一路PWM信号分别控制对应的上述SiC功率模块的开通或关断。优选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括一盖板；上述盖板可拆卸地盖设于上述箱体上，以使上述箱体内形成密闭空间；上述信号调制模块、n个上述驱动模块，以及n个上述BOOST电路可以分别设置于上述密闭空间内。优选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括一锁定装置；上述锁定装置与上述盖板联动，当从上述箱体拆卸上述盖板时，上述盖板用于触发上述锁定装置，以切断接入上述DC-DC变换器的电源。可选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括n个电感电流检测模块；上述电感电流检测模块与上述功率电感一一对应，并且每一个上述电感电流检测模块分别与对应的上述功率电感电连接；上述电感电流检测模块分别用于采集上述功率电感的电流值。可选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括：2m个直流输入接口，以及2个直流输出接口，m为大于或等于1的整数；2m个上述直流输入接口分别电连接至上述DC-DC变换器的直流输入端，上述直流输入端为n个上述BOOST电路的输入端；2个上述直流输出接口分别电连接至上述DC-DC变换器的直流输出端；每一个上述直流输入接口，以及每一个上述直流输出接口上均可以设有一磁环。优选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括至少2个电压传感器；上述电压传感器用于采集上述直流输入端的电压值，上述电压传感器还用于采集上述直流输出端的电压值；和/或，上述DC-DC变换器还可以包括电流传感器；上述电流传感器用于采集上述直流输出端的电流值。可选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括CAN(控制器局域网络)通信接口；上述CAN通信接口用于与上述燃料电池车的整车控制器通过CAN总线通信连接。可选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述DC-DC变换器还可以包括散热器；上述散热器可以包括：分别设置于上述箱体上的冷却液进水口，以及冷却液出水口；上述冷却液进水口，以及上述冷却液出水口之间形成液体流路；上述液体流路用于对上述DC-DC变换器进行散热。可选地，在本专利技术提供的上述用于燃料电池车的DC-DC变换器中，上述功率电感的磁芯的材质可以包括钼坡莫合金(MPP)。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种燃料电池车，上述燃料电池车包括上述任意一种DC-DC变换器。基于以上描述，本专利技术的有益效果主要在于：能够稳定燃料电池的输出电压，并大功率地为电动汽车的电机驱动系统提供电能。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。图1为本专利技术一实施例提供的DC-DC变换器的电路示意图。图2A为本专利技术一实施例提供的DC-DC变换器的结构示意图。图2B为本专利技术一实施例提供的DC-DC变换器的结构示意图。图3为本专利技术一实施例提供的车用燃料电池系统的结构示意图。附图标记说明：1燃料电池；2磁环；3电压传感器；4电感电流检测模块；5功率电感；6SiC功率模块；7续流二极管；8输出电容；9电流传感器；10负载；11驱动模块；12信号调制模块；13CAN通信接口；14箱体；15散热器；16直流输入/输出接口；17锁定装置；18DC-DC变换器；19燃料电池辅助设备；20燃料电池控制器；21整车控制器；22DC-DC降压变换器；2324V蓄电池；24动力电池组；25动力电池管理系统；26电机控制器；27电机；28动力系统电力主接线；29控制电源电气接线；30CAN网络通信线。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池车的DC-DC变换器，其特征在于，包括一箱体、一信号调制模块、n个驱动模块及n个相互并联的BOOST电路，n为大于或等于2的整数，每一个所述BOOST电路均包括一功率电感及与所述功率电感对应的一SiC功率模块；/n所述信号调制模块、n个所述驱动模块及n个所述BOOST电路分别设置于所述箱体内，每一个所述功率电感均采用灌封的方式集成于所述箱体内；/n所述信号调制模块分别与n个所述驱动模块电连接，所述驱动模块与所述SiC功率模块一一对应，每一个所述驱动模块分别与对应的所述SiC功率模块电连接，每一个所述功率电感分别与对应的所述SiC功率模块电连接；/n所述信号调制模块配置为依次生成相位差为(360/n)度的n路PWM信号，并且发送至所述驱动模块；/n所述驱动模块配置为将每一路PWM信号分别发送至对应的所述SiC功率模块，以根据每一路PWM信号分别控制对应的所述SiC功率模块的开通或关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池车的DC-DC变换器，其特征在于，包括一箱体、一信号调制模块、n个驱动模块及n个相互并联的BOOST电路，n为大于或等于2的整数，每一个所述BOOST电路均包括一功率电感及与所述功率电感对应的一SiC功率模块；
所述信号调制模块、n个所述驱动模块及n个所述BOOST电路分别设置于所述箱体内，每一个所述功率电感均采用灌封的方式集成于所述箱体内；
所述信号调制模块分别与n个所述驱动模块电连接，所述驱动模块与所述SiC功率模块一一对应，每一个所述驱动模块分别与对应的所述SiC功率模块电连接，每一个所述功率电感分别与对应的所述SiC功率模块电连接；
所述信号调制模块配置为依次生成相位差为(360/n)度的n路PWM信号，并且发送至所述驱动模块；
所述驱动模块配置为将每一路PWM信号分别发送至对应的所述SiC功率模块，以根据每一路PWM信号分别控制对应的所述SiC功率模块的开通或关断。


2.如权利要求1所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述DC-DC变换器还包括一盖板；
所述盖板可拆卸地盖设于所述箱体上，以使所述箱体内形成密闭空间；
所述信号调制模块、n个所述驱动模块及n个所述BOOST电路分别设置于所述密闭空间内。


3.如权利要求2所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述DC-DC变换器还包括一锁定装置；
所述锁定装置与所述盖板联动，当从所述箱体拆卸所述盖板时，所述盖板用于触发所述锁定装置，以切断接入所述DC-DC变换器的电源。


4.如权利要求1所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述DC-DC变换器还包括n个电感电流检测模块；
所述电感电流检测模块与所述功率电感一一对应，并且每一个所述电感电流检测模块分别与对应的所述功率电感电...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈泽华，刘少春，彭再武，王坚，刘璞，古强，郭建良，贺晓昉，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43