改进的叉车用燃料电池电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供了改进的叉车用燃料电池电源系统，包括外壳（90）、以及设置在所述外壳（90）内的燃料电池系统（100）、DCDC变换单元（2）、接触器（3）、蓄能装置（4）、控制器（7），其特征在于，还包括设置在所述外壳（90）外的电源输出端（5）、以及设置在所述外壳（90）内的操作控制单元（6）、电气隔离板（901）、氢气存储系统、加注阀（95），其中，所述接触器（3）为常开型大电流接触器，所述DCDC变换单元（2）包括相连接的DCDC变换器（21）和大功率二极管（22）。本实用新型专利技术结构紧凑，能够方便地对系统进行检修维护工作，且可以放置更高容量的储能装置，让储能装置处于较低倍率的充放电状态，延长了储能装置的寿命、及系统可以搁置不使用的时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料电池系统，具体地，涉及改进的叉车用燃料电池电源系统。
技术介绍
设计叉车用燃料电池系统时，为了可以和现有的铅酸电池进行直接替换以避免叉车的改造，不得不把所有的零部件集中在一个长方形空腔内。叉车用燃料电池系统需要包括控制器、储能装置、DCDC变化器、接触器、燃料电池系统、氢气加注阀、氢气瓶、氢气供应系统等。系统要达到和铅酸电池相同的重量，还要放置配重。整个系统所需要的零部件集成在一个狭小的空间内，造成零部件之间没有空间。这会造成安装，拆卸非常麻烦。甚至拆卸零部件时不得不拆卸掉其他零部件。现有技术存在诸多的不足之处。有的设计减少了系统功能；有的设计采用尺寸较小的容量较小的储能装置，降低了系统的性能；有的设计方案甚至把氢气瓶放置到系统外部；有的设计在系统内零部件之间几乎没有可以移动的空间，拆卸其他零部件必须移动其他零部件；有的设计在系统没有空间放置紧急关机按钮，依赖于氢气加注系统设计的紧急关机按钮，这会造成在系统异常的紧急情况下无法迅速关闭系统。申请号为“200820233706. 2”、名称为“叉车气瓶固定装置”的中国技术专利，其公开的技术方案把气瓶放置在叉车后端，使用时需要更换氢气瓶，这也需要较多的时间。同时气瓶放置在叉车后方也很不安全。该方案由于系统不够紧凑，无法把氢气瓶放置到系统内部。公开号为“CA2659135A1”、名称为 “FUEL CELL INDUSTRIAL VEHICLE” 的加拿大专利，提供了燃料电池叉车系统方案，重新设计了整个叉车。不能直接替换现有的叉车电池。申请号为“200920174236. I”、名称为“一种新型叉车”的中国技术专利，其提供的技术方案也考虑重新设计现有车辆。申请号为“200820179687. X”、名称为“一种燃料电池叉车”的中国技术专利，其提供的技术方案同样也是重新设计叉车。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种改进的叉车用燃料电池电源系统。本技术解决叉车用燃料电池系统紧凑性问题。叉车用燃料电池在把整个系统集成到一个长方形空腔内。由于尺寸的限制，各个零部件之间几乎没有可以移动的空间。线路安装麻烦。零部件拆装麻烦，必须移除其他零部件。留有放置配重的空间。根据本技术的一个方面，提供一种改进的叉车用燃料电池电源系统，包括外壳、以及设置在所述外壳内的燃料电池系统、DCDC变换单元、接触器、蓄能装置、控制器，还包括设置在所述外壳外的电源输出端、以及设置在所述外壳内的操作控制单元、电气隔离板、氢气存储系统、加注阀，其中，所述接触器为常开型大电流接触器，所述DCDC变换单元包括相连接的DCDC变换器和大功率二极管，所述燃料电池系统连接所述DCDC变换单元、接触器、电源输出端，所述控制器连接所述燃料电池系统、操作控制单元、接触器，所述蓄能装置连接所述控制器、操作控制单元、接触器，所述电气隔离板将所述外壳的空间分隔为电子系统空间和气体供应空间，所述燃料电池系统、DCDC变换单元、接触器、蓄能装置、控制器、操作控制单元、加注阀位于所述电子系统空间内，所述氢气存储系统位于所述气体供应空间内，所述气体供应空间位于所述电子系统空间的下方。优选地，所述燃料电池系统、蓄能装置、DCDC变换单元沿着所述外壳由前往后的方向依次设置在所述外壳的电气隔离板上。优选地，所述操作控制单元和控制器的安装位置均高于所述DCDC变换单元和蓄能装置的安装位置。优选地，所述操作控制单元和控制器沿着所述外壳由前往后的方向依次安装。优选地，所述接触器安装在所述底板的位于所述外壳的侧板与所述蓄能装置之间的区域内。优选地，所述燃料电池系统所包含的燃料电池的输出端连接所述DCDC变换单元的输入端，DCDC变换单元通过所述接触器连接所述蓄能装置，所述DCDC变换单元的输出端还连接所述电源输出端和所述燃料电池系统所包含的大功率辅助部件，所述蓄能装置的端口通过所述接触器连接所述电源输出端和所述燃料电池系统所包含的大功率辅助部件，所述操作控制单元分别连接所述蓄能装置、D⑶C变换单元、控制器，所述控制器分别连接所述燃料电池系统所包含的燃料电池、辅助系统、DCDC变换单元、接触器的控制端、蓄能装置，其中，所述辅助系统包括所述大功率辅助部件，所述操作控制单元用于接收操作信号并为所述控制器和DCDC变换单元供电，所述控制器用于接收所述操作控制单元根据所述操作信号生成的操作指令并根据所述操作指令控制所述接触器、DCDC变换单元、辅助系统，所述控制器还用于测量所述燃料电池系统所包含的燃料电池的状态参数、测量所述蓄能装置的状态参数、测量所述辅助系统的状态参数、和接收所述DCDC变换单元的状态数据。优选地，所述燃料电池的输出端连接所述D⑶C变换器的输入端，所述D⑶C变换器的输出端正极连接所述大功率二极管的正极，所述大功率二极管的负极通过所述接触器连接所述蓄能装置，所述DCDC变换器连接所述控制器并接受所述控制器的控制，所述DCDC变换器连接所述操作控制单元并接收所述操作控制单元的供电。优选地，所述操作控制单元根据接收到的开机操作信号改变与所述DCDC变换单元、以及控制器的电连接状态。优选地，所述D⑶C变换单元的状态数据包括D⑶C输入电流、D⑶C输入电压。优选地，还包括如下任一种或任多种装置-氢气安全系统,所述氢气安全系统包括分别放置在电子控制系统空间、以及气体供应空间内的传感器，所述传感器连接所述控制器，-监测显示器，所述监测显示器连接所述控制器，-开关机按钮，所述开关机按钮分别连接所述操作控制单元和控制器，-无线遥控器，所述无线遥控器以无线方式连接所述操作控制单元，-急停按钮，所述急停按钮连接所述操作控制单元。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果I)现有技术在系统中放置的储能装置容量较小，让储能装置处于较高倍率的充放电状态，降低了储能装置的寿命。本技术可以放置更高容量的储能装置，让储能装置处于较低倍率的充放电状态，延长了储能装置的寿命、以及系统可以搁置不使用的时间。例如在放置储能装置为锂离子蓄电池的情况下。现有技术中设计放置的锂离子蓄电池，容量为32AH，峰值输出48KW。本技术设计的系统可以放置的锂离子蓄电池，容量为50AH，峰值输出72KW。在吸收叉车制动时，600A的情况下，充电倍率为12C。现有技术为18C。更高的储能装置容量降低了相同电流输出时的充放电倍率有利于延长蓄电池的寿命。2)本技术的结构紧凑，可以方便的对系统进行安装、检修维护等工作。3)在外壳内部，操作控制单元、控制器放置在顶部，在系统不用移到叉车外部的情况下，可以检查维护。故障排除。也方便对控制器控制软件的升级。4)零部件与零部件之间，零部件与外壳之间都留有空间。该空间可以方便地连接线路，移除零部件。5)本技术的结构设计紧凑可以放置紧急关机按钮。如遇紧急情况，可以迅速的切断整个系统。6)系统操作需要的开关机按钮、急停按钮、加注阀等部件的放置高度合适，方便加注、操作。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显图I为根据本技术提供的改进的叉车用燃料电池电源系统的整体结构示意图；图2为根据本技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的叉车用燃料电池电源系统，包括外壳（90）、以及设置在所述外壳（90）内的燃料电池系统（100）、DCDC变换单元（2）、接触器（3）、蓄能装置（4）、控制器（7），其特征在于，还包括设置在所述外壳（90）外的电源输出端（5）、以及设置在所述外壳（90）内的操作控制单元（6）、电气隔离板（901）、氢气存储系统、加注阀（95），其中，所述接触器（3）为常开型大电流接触器，所述DCDC变换单元（2）包括相连接的DCDC变换器（21）和大功率二极管（22），所述燃料电池系统（100）连接所述DCDC变换单元（2）、接触器（3）、电源输出端（5），所述控制器（7）连接所述燃料电池系统（100）、操作控制单元（6）、接触器（3），所述蓄能装置（4）连接所述控制器（7）、操作控制单元（6）、接触器（3），所述电气隔离板（901）将所述外壳（90）的空间分隔为电子系统空间和气体供应空间，所述燃料电池系统（100）、DCDC变换单元（2）、接触器（3）、蓄能装置（4）、控制器（7）、操作控制单元（6）、加注阀（95）位于所述电子系统空间内，所述氢气存储系统位于所述气体供应空间内，所述气体供应空间位于所述电子系统空间的下方。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：葛栩栩，
申请(专利权)人：引峰新能源科技上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：