燃料电池系统的控制装置、系统和汽车制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种燃料电池系统的控制装置、系统和汽车，包括燃料电池控制器和高压部件；燃料电池控制器与高压部件的接口相连；高压部件包括隔离式升压集成电路，以及分别与隔离式升压集成电路相连的空压机、氢气循环泵、24V供电电路、整车电路、PTC加热器和高压水泵。通过一个燃料电池控制器控制所有的高压部件，和将多个高压部件连接电路集成在一个完整的隔离式升压集成电路中的方法，减少了装置中线束的使用，提高了燃料电池控制器的控制效率和控制速率，同时燃料电池控制器与高压部件串联形成高压互锁回路，在高压发生故障时燃料电池控制器能够及时的切断高压输出，从而可以有效避免高压安全故障的发生，提高整车的安全性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统的控制装置、系统和汽车


[0001]本技术涉及燃料电池汽车领域，尤其是涉及一种燃料电池系统的控制装置、系统和汽车。

技术介绍

[0002]随着燃料电池技术的不断发展，具有零排放、高效率和低噪音特点的燃料电池汽车也已经逐步发展起来。现有的燃料电池汽车的燃料电池系统中，各高压部件采用单独控制和单独供电的方式进行连接。但是这种DC/DC升压电路(直流升压电路)分别与高压部件的控制器线束连接的连接方式，和不同控制器对不同的高压部件单独控制的连接方式，线束和控制器繁多，使得高压控制比较散乱，增加了燃料电池系统的控制难度。同时由于如果高压发生故障，繁多的控制器存在不能够及时切断高压输出的问题，具有安全隐患。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种燃料电池系统的控制装置、系统和汽车，通过一个燃料电池控制器控制所有的高压部件，且将多个高压部件连接电路集成在一个完整的隔离式升压集成电路中，相比于现有技术，无需布设多个控制器与对应高压部件的多条线束，从而减少了装置中线束的使用，也提高了燃料电池控制器的控制效率；同时，燃料电池控制器与高压部件串联形成高压互锁回路，在高压发生故障时，仅需通过该燃料电池控制器即可对多个高压部件进行控制，相比于现有技术中需要多个控制器分别对对应的高压部件进行控制的方式，本申请的装置可以更加及时的切断高压输出，从而可以有效避免高压安全故障的发生，提高整车的安全性能。
[0004]第一方面，本技术实施例提供了一种燃料电池系统的控制装置，装置包括燃料电池控制器和高压部件；燃料电池控制器与高压部件的接口相连；高压部件包括隔离式升压集成电路，以及分别与隔离式升压集成电路的输出端相连的空压机、氢气循环泵、24V供电电路、整车电路、PTC加热器和高压水泵；隔离式升压集成电路为多个高压部件连接电路的集成电路；燃料电池控制器与高压部件形成互锁回路，以实时检测高压部件的高压安全状态，并在高压部件存在安全隐患时控制切断高压输出。
[0005]进一步的，隔离式升压集成电路包括升压DC/DC主电路、以及分别与升压DC/DC主电路的输出端相连的空压机主电路、氢气循环泵主电路和降压DC/DC主电路；空压机主电路与空压机的输入端相连；氢气循环泵主电路与氢气循环泵的输入端相连；降压DC/DC主电路与24V供电电路的输入端相连。
[0006]进一步的，隔离式升压集成电路还包括主输出电路接口、PTC加热器接口和高压水泵接口；主输出电路接口分别与升压DC/DC主电路的输出端和整车电路的输入端相连；PTC加热器接口分别与升压DC/DC主电路的输出端和PTC加热器的输入端相连；高压水泵接口分别与升压DC/DC主电路的输出端和高压水泵的输入端相连。
[0007]进一步的，升压DC/DC主电路和降压DC/DC主电路均为隔离式升压变换电路。
[0008]进一步的，燃料电池控制器为四核控制芯片；四核控制芯片包括第一处理器、第二处理器、第三处理器和第四处理器；第一处理器，用于控制隔离式升压集成电路、整车电路、PTC加热器和高压水泵；第二处理器，用于控制空压机；第三处理器，用于控制氢气循环泵；第四处理器，用于控制24V供电电路。
[0009]进一步的，互锁回路的结构包括：依次串联在一起的燃料电池控制器接口、主输入电路接口、主输出电路接口、氢气循环泵接口、降压DC/DC主电路接口、空压机接口、高压水泵接口和PTC加热器接口。
[0010]进一步的，燃料电池控制器与高压部件通过can总线通信连接。
[0011]进一步的，装置还包括燃料电池堆，燃料电池堆与隔离式升压集成电路相连。
[0012]第二方面，本技术实施例提供了一种燃料电池系统的控制系统，包括上述任一的燃料电池系统的控制装置。
[0013]第三方面，本技术实施例提供了一种汽车，包括上述任意一项的燃料电池系统的控制装置。
[0014]本技术实施例提供了一种燃料电池系统的控制装置、系统和汽车，包括燃料电池控制器和高压部件；燃料电池控制器与高压部件的接口相连；高压部件包括隔离式升压集成电路，以及分别与隔离式升压集成电路的输出端相连的空压机、氢气循环泵、24V供电电路、整车电路、PTC加热器和高压水泵；隔离式升压集成电路为多个高压部件连接电路的集成电路；燃料电池控制器与高压部件形成互锁回路，以实时检测高压部件的高压安全状态，并在高压部件存在安全隐患时控制切断高压输出。该装置中，通过一个燃料电池控制器控制所有的高压部件，且将多个高压部件连接电路集成在一个完整的隔离式升压集成电路中，相比于现有技术，无需布设多个控制器与对应高压部件的多条线束，从而减少了装置中线束的使用，也提高了燃料电池控制器的控制效率；同时，燃料电池控制器与高压部件串联形成高压互锁回路，在高压发生故障时，仅需通过该燃料电池控制器即可对多个高压部件进行控制，相比于现有技术中需要多个控制器分别对对应的高压部件进行控制的方式，本申请的装置可以更加及时的切断高压输出，从而可以有效避免高压安全故障的发生，提高整车的安全性能。
[0015]本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0016]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
[0018]图1为本技术实施例提供的目前燃料电池系统各高压部件连接方式示意图；
[0019]图2为本技术实施例一提供的燃料电池系统的控制装置示意图；
[0020]图3为本技术实施例一提供的隔离式升压集成电路示意图；
[0021]图4为本技术实施例一提供的四核控制芯片控制结构示意图；
[0022]图5为本技术实施例二提供的互锁回路结构示意图。图标：101料电池控制器；102
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高压部件；201
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隔离式升压集成电路；202
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输出端相连的空压机；203
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氢气循环泵；204
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24V供电电路；205
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整车电路；206
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PTC加热器；207
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高压水泵；T1
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第一变压器；C1
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第一电容；VT1
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第一工作在线性状态的开关管；VT2
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第二工作在线性状态的开关管；VT3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统的控制装置，其特征在于，所述装置包括燃料电池控制器和高压部件；所述燃料电池控制器与所述高压部件的接口相连；所述高压部件包括隔离式升压集成电路，以及分别与所述隔离式升压集成电路的输出端相连的空压机、氢气循环泵、24V供电电路、整车电路、PTC加热器和高压水泵；所述隔离式升压集成电路为多个高压部件连接电路的集成电路；所述燃料电池控制器与所述高压部件形成互锁回路，以实时检测所述高压部件的高压安全状态，并在所述高压部件存在安全隐患时控制切断高压输出。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述隔离式升压集成电路包括升压DC/DC主电路、以及分别与所述升压DC/DC主电路的输出端相连的空压机主电路、氢气循环泵主电路和降压DC/DC主电路；所述空压机主电路与所述空压机的输入端相连；所述氢气循环泵主电路与所述氢气循环泵的输入端相连；所述降压DC/DC主电路与所述24V供电电路的输入端相连。3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述隔离式升压集成电路还包括主输出电路接口、PTC加热器接口和高压水泵接口；所述主输出电路接口分别与所述升压DC/DC主电路的输出端和所述整车电路的输入端相连；所述PTC加热器接口分别与所述升压DC/DC主电路的输出端和所述PTC加热器的输入端相连；所述高压水泵接口分别与所述升压DC/DC主电路的输出端和所述高压水泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智勇，段明霞，李协智，魏礼良，赵金，
申请(专利权)人：苏州中车氢能动力技术有限公司，
类型：新型
国别省市：