專利名稱：一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電控制裝置，特別涉及一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控 制裝置。
背景技術：
在質子交換膜燃料電池中，由于氣壓、濕度等都是由機械裝置來控制的，受這些裝 置的反應速度的限制造成燃料電池動態(tài)響應比較慢。在負載突然變化的時候，燃料電池的 輸出電壓、輸出電流要經過一段比較長的時間(秒級)才能建立起來。同時，在新的穩(wěn)態(tài)建 立過程中，電池內部可能因為局部溫度、氣壓、濕度等超標而影響燃料電池壽命，因此燃料 電池發(fā)電系統(tǒng)需要配置一個輔助儲能環(huán)節(jié)，彌補燃料電池動態(tài)響應上的不足。針對燃料電 池動態(tài)性能上的不足，國內外在這方面的研究還并不多。目前多采用在燃料電池的輸出側 并聯(lián)一個容值很大的超級電容的方法，但是這種方式對電容電壓的電壓等級要求嚴格，超 級電容的利用率也受到限制。其他的控制方法可以分為兩大類。一種是直接對燃料電池的 輸出電流進行控制，但是這種控制方式需要一個直接和燃料電池相連接的變換器配合，同 時需要改變改變換器原有的控制方式，結構相對復雜；另外一種是間接對燃料電池輸出電 流進行控制，通過控制另外一個和燃料電池并聯(lián)的電流源控制燃料電池的輸出電流。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題克服現有燃料電池動態(tài)響應慢的問題，提供一種負 載時快速響應的燃料電池發(fā)電控制裝置。本實用新型的目的是通過以下技術方案予以實現本實用新型一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置，其主要技術特點在于主 要包括燃料電池、傳感器、電機控制器、電機、整車控制器、燃料電池控制器、控制器、蓄電 池、蓄電池管理系統(tǒng)，所述燃料電池通過一根導線穿過傳感器與電機控制器連接，所述電機 控制器通過三根導線與電機連接，通過一根導線與整車控制器連接，整車控制器通過導線 與燃料電池控制器連接，其同時與蓄電池管理系統(tǒng)連接，蓄電池管理系統(tǒng)與蓄電池連接，蓄 電池連接于燃料電池與電機控制器的導線，控制器同樣連接于燃料電池與電機控制器的導 線，燃料電池控制器與燃料電池連接，在所述的燃料電池與電機控制器連接的導線上，連接 一副控制器，所述副控制器連接一超級電容。本實用新型根據一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置，其主要技術特點還在 于超級電容由MOS管堆組成。本實用新型的有益效果為在滿足負載快速響應的同時，使得燃料電池內部機械 裝置能夠有足夠的調整時間，不至于在電池內部造成局部過熱或是干燥等影響燃料電池工 作壽命的情況，彌補了燃料電池動態(tài)性能上的不足。


以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明圖1是動力控制系統(tǒng)結構圖圖2是燃料電池游覽車控制系統(tǒng)框圖圖3是燃料電池游覽車能量流管理流程
具體實施方式
如圖1所示燃料電池作為主電源，蓄電池為輔助電源燃料電池電動車控制系統(tǒng)。它 由整車控制器、燃料電池發(fā)動機、鎳氫電池包、驅動系統(tǒng)、車輪等部件組成，控制器、燃料電池 發(fā)動機、鎳氫電池包、驅動系統(tǒng)、車輪等部件組成，各部件通過CAN總線組成一個分布式控制 系統(tǒng)，信號傳輸介質為光纖。FCEV的主電源是燃料電池發(fā)動機，它由燃料電池本體和DC/D C 變換器組成。燃料電池本體的特性較軟，即FC輸出電壓隨負載變化較大，經大功率的DC/DC 可轉換成穩(wěn)定、可控的直流電源。FCEV的輔助電源為鎳氫電池包，其作用是1)在燃料電池 啟動時提供電能；2)FCEV加速或爬坡時提供電能；3)在FCEV再生制動時回收制動反饋能量； 4)停車時為控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、等車載電氣設備提供電能。燃料電池發(fā)動機和鎳氫電池堆 并聯(lián)組成一個48V的高壓直流電源。驅動系統(tǒng)由電機(含減速器)和電機控制器組成。如圖2所示燃料電池電動車動力總成控制系統(tǒng)。從分布式控制系統(tǒng)的角度將 整車控制系統(tǒng)結構分為最高層為組織層，由駕駛員或自動駕駛儀構成；中間層為協(xié)調層， 根據駕駛員的各種操作和汽車當前的狀態(tài)解釋出駕駛員的意圖，同時根據執(zhí)行層的當前狀 態(tài)，做出最優(yōu)的協(xié)調控制，由駕駛員意圖識別、整車模糊控制器、能量管理模塊、電機控制器 組成；最底層是執(zhí)行層，有一定的自適應和極限保護功能，由燃料電池發(fā)動機、主DC/DC、超 級電容、副DC/DC、蓄電池、電機及傳動系統(tǒng)等具體的零部件構成。電機控制器與電機構成的驅動系統(tǒng)類似于傳統(tǒng)的車用發(fā)動機，它設置為恒扭矩 (恒電流)工作方式。燃料電池電動車控制系統(tǒng)的工作過程如下操縱踏板信息up經踏板 擋位處理模塊處理后，轉換成驅動系統(tǒng)的扭矩給定量un，Uli與實際扭矩um的偏差elm輸入 模糊邏輯控制器FLC (fuzzy logic con t roller)，FLC是一個駕駛策略控制器，其輸出u2i 原本可以直接去控制驅動系統(tǒng)的扭矩，但由于車上有燃料電池和鎳氫電池2個電源，因此 必須根據u2i的大小和2個電源的當前狀況確定能量流向及2個電源的分配比例，并實現配 比控制，這一工作由能量流管理模塊實現。最終將能量流管理模塊的輸出u3i作為電機控制 器的電流給定信號去控制電機驅動電流(控制驅動系統(tǒng)扭矩)，直到扭矩偏差elm = 0為止。
權利要求一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置，主要包括燃料電池、傳感器、電機控制器、電機、整車控制器、燃料電池控制器、控制器、蓄電池、蓄電池管理系統(tǒng)，所述燃料電池通過一根導線穿過傳感器與電機控制器連接，所述電機控制器通過三根導線與電機連接，通過一根導線與整車控制器連接，整車控制器通過導線與燃料電池控制器連接，其同時與蓄電池管理系統(tǒng)連接，蓄電池管理系統(tǒng)與蓄電池連接，蓄電池連接于燃料電池與電機控制器的導線，控制器同樣連接于燃料電池與電機控制器的導線，燃料電池控制器與燃料電池連接，其特征在于在所述的燃料電池與電機控制器連接的導線上，連接一副控制器，所述副控制器連接一超級電容。
2.根據權利要求書1所述的一種電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置，其特征在于 超級電容由MOS管堆組成。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電動游覽車的燃料電池發(fā)電控制裝置。在所述的燃料電池與電機控制器連接的導線上，連接一副控制器，所述副控制器連接一超級電容。本實用新型有益效果在滿足負載快速響應的同時，使得燃料電池內部機械裝置能夠有足夠的調整時間，不至于在電池內部造成局部過熱或是干燥等影響燃料電池工作壽命的情況，彌補了燃料電池動態(tài)性能上的不足。
文檔編號H02J15/00GK201601512SQ20102000387
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者周天衡, 周家勝, 岳文新, 朱衛(wèi)國 申請人:合肥科振實業(yè)發(fā)展有限公司