燃料电池动力系统及汽车技术方案

本申请属于新能源汽车领域，具体涉及一种燃料电池动力系统及汽车，燃料电池动力系统包括燃料电池组件、动力电池及驱动组件，动力电池与燃料电池组件连接，驱动组件至少包括前驱动力总成和后驱动力总成之一，前驱动力总成和后驱动力总成均包括驱动电机和电机控制器，前驱动力总成和后驱动力总成至少其中一者还包括升变压器，电机控制器连接驱动电机和升变压器，燃料电池组件与电机控制器连接，动力电池与升变压器连接，升变压器能够将动力电池的输出电压升高至与驱动电机的工作电压匹配。增加升变压器可降低对动力电池的电压需求，从而可减小动力电池的重量和体积，减低动力电池的制造成本。造成本。造成本。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池动力系统及汽车


[0001]本申请属于新能源汽车领域，具体涉及一种燃料电池动力系统及汽车。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种不经过燃烧过程直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转变为电能的高效发电装置，其工作过程不受卡诺循环限制，转换效率高，几乎没有污染物排放。
[0003]现有的燃料电池动力系统中，燃料电池配置有专用DC/DC转换器，可将燃料电池电压升压或降压至与动力电池、驱动电机匹配，从而直接为驱动电机供电，或为动力电池充电，再通过动力电池为驱动电机供电。驱动电机的工作电压通常在300V以上，动力电池提供这样的高电压，导致动力电池重量和体积大增大，生产成本高。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种燃料电池动力系统及汽车，以减低对动力电池的电压需求，减小动力电池重量和体积。
[0005]为了达到上述目的，本申请提供了一种燃料电池动力系统，包括：
[0006]燃料电池组件；
[0007]动力电池，与所述燃料电池组件连接；
[0008]驱动组件，至少包括前驱动力总成和后驱动力总成之一，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成均包括驱动电机和电机控制器，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成至少其中一者还包括升变压器，所述电机控制器连接所述驱动电机和所述升变压器，所述燃料电池组件与所述电机控制器连接，所述动力电池与所述升变压器连接；
[0009]其中，所述升变压器能够将所述动力电池的输出电压升高至与所述驱动电机的工作电压匹配。
[0010]可选的，所述驱动组件包括前驱动力总成和后驱动力总成，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成至少其中一者包括升变压器。
[0011]可选的，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成均包括升变压器，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成的升变压器分别与所述动力电池连接。
[0012]可选的，所述升变压器能够将所述驱动电机制动回收电能降压至与所述动力电池的充电电压匹配。
[0013]可选的，所述燃料电池组件包括燃料电池堆、DC/DC转换器和燃料电池控制器，所述燃料电池堆、所述DC/DC转换器以及所述电机控制器依次连接，所述燃料电池控制器与所述燃料电池堆连接，所述DC/DC转换器用于所述燃料电池堆的输出电压升压或降压；
[0014]其中，所述动力电池具有充电端，所述DC/DC转换器与所述充电端连接。
[0015]可选的，所述燃料电池组件还包括配电箱，所述DC/DC转换器与所述电机控制器通过所述配电箱连接，所述配电箱的输出电压大于或等于所述DC/DC转换器的输出电压；
[0016]其中，所述DC/DC转换器与所述充电端直接连接或所述DC/DC转换器与所述充电端通过所述配电箱间接连接。
[0017]可选的，所述燃料电池组件还包括燃料瓶、瓶阀、阀门控制器、空压机、空压机控制器、燃料泵和水泵，所述瓶阀设置在所述燃料瓶的瓶口处，所述瓶阀和所述燃料电池堆连接，所述阀门控制器与所述瓶阀连接；
[0018]所述空压机和所述空压机控制器连接，所述空压机控制器、所述燃料泵以及所述水泵均与所述DC/DC转换器连接，所述空压机用于为所述燃料电池堆供气，所述燃料泵用于将所述燃料电池堆的出口的燃料循环到所述燃料电池堆的入口，所述水泵用于循环所述燃料电池堆的冷却水。
[0019]可选的，所述燃料电池动力系统还包括冷却液加热器、空调加热器和空调压缩机，所述冷却液加热器、所述空调加热器以及所述空调压缩机均与所述配电箱连接，所述冷却液加热器用于为所述动力电池的冷却液加热，所述空调加热器用于参与空调制热过程，所述空调压缩机用于参与空调制冷过程。
[0020]可选的，所述燃料电池动力系统还包括中央控制器，所述电机控制器、所述阀门控制器、所述燃料电池控制器、所述动力电池以及所述空压机控制器均与所述中央控制器连接，所述中央控制器控制所述燃料电池堆为所述动力电池和所述驱动电机供电、控制所述动力电池为所述驱动电机供电以及控制所述驱动电机为所述动力电池充电。
[0021]本申请还提供一种汽车，包括：
[0022]燃料电池动力系统；
[0023]驱动轴，所述驱动轴与所述驱动电机连接。
[0024]本申请公开的燃料电池动力系统及汽车具有以下有益效果：
[0025]本申请中，前驱动力总成和后驱动力总成其中一者包括升变压器，动力电池通过该升变压器与电机控制器连接，燃料电池组件与电机控制器直接连接，燃料电池组件的输出电压与驱动电机的工作电压匹配，动力电池的输出电压则小于驱动电机的工作电压，由升变压器将动力电池的输出电压升压至与驱动电机的工作电压匹配，增加升变压器可降低对动力电池的电压需求，从而可减小动力电池的重量和体积，减低动力电池的制造成本。
[0026]本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
[0027]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0028]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。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。
[0029]图1是本申请实施例一中燃料电池动力系统的结构示意图。
[0030]图2是本申请实施例中汽车的结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]100、燃料电池组件；110、燃料电池堆；120、DC/DC转换器；130、燃料电池控制器；140、配电箱；151、燃料瓶；152、瓶阀；153、阀门控制器；161、空压机；162、空压机控制器；170、燃料泵；180、水泵；
[0033]200、动力电池；210、电池包；220、电池管理系统；
[0034]300、驱动组件；310、前驱动力总成；320、后驱动力总成；301、驱动电机；302、电机控制器；303、升变压器；
[0035]400、冷却液加热器；500、空调加热器；600、空调压缩机；700、中央控制器；810、前驱动轴；820、后驱动轴。
具体实施方式
[0036]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0037]此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池动力系统，其特征在于，包括：燃料电池组件；动力电池，与所述燃料电池组件连接；驱动组件，至少包括前驱动力总成和后驱动力总成之一，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成均包括驱动电机和电机控制器，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成至少其中一者还包括升变压器，所述电机控制器连接所述驱动电机和所述升变压器，所述燃料电池组件与所述电机控制器连接，所述动力电池与所述升变压器连接；其中，所述升变压器能够将所述动力电池的输出电压升高至与所述驱动电机的工作电压匹配。2.根据权利要求1所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述驱动组件包括前驱动力总成和后驱动力总成，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成至少其中一者包括升变压器。3.根据权利要求2所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成均包括升变压器，所述前驱动力总成和所述后驱动力总成的升变压器分别与所述动力电池连接。4.根据权利要求1所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述升变压器能够将所述驱动电机制动回收电能降压至与所述动力电池的充电电压匹配。5.根据权利要求1所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述燃料电池组件包括燃料电池堆、DC/DC转换器和燃料电池控制器，所述燃料电池堆、所述DC/DC转换器以及所述电机控制器依次连接，所述燃料电池控制器与所述燃料电池堆连接，所述DC/DC转换器用于所述燃料电池堆的输出电压升压或降压；其中，所述动力电池具有充电端，所述DC/DC转换器与所述充电端连接。6.根据权利要求5所述的燃料电池动力系统，其特征在于，所述燃料电池组件还包括配电箱，所述DC/DC转换器与所述电机控制器通过所述配电箱连接，所述配电箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮亮，郑智伟，周文太，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：