CN206067507U - 车辆的供电***及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种车辆的供电***及具有其的车辆，其中，***包括：燃料电池供电装置，燃料电池供电装置包括燃料电池和和燃料电池电压转换装置，燃料电池电压转换装置分别与高压母线和燃料电池相连；控制开关，控制开关设置在高压母线上，以控制高压母线的通断；多个车辆用电器件，多个车辆用电器件与高压母线相连，多个车辆用电器件并联，多个车辆用电器件由高压母线获取电能。该供电***可以通过燃料电池为车辆用电器件供电，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

Description

车辆的供电***及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆的供电***及具有其的车辆。

背景技术

相关技术中，常见的汽车根据能源来源可分为传统燃料汽车和纯电动汽车，传统燃料汽车使用汽油、柴油这些传统的燃料驱动车辆行驶，而纯电动汽车指以车载电源为动力，并且用电机驱动车轮行驶。

然而，传统燃料车主要存在问题为排放污染大气，能源紧缺等，纯电动汽车主要存在问题为续航里程短，充电时间长、充电频繁、对配套设施要求高等，均存在一定缺陷，无法很好地满足用户的使用需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种车辆的供电***，该***可以通过燃料电池为车辆用电器件供电，简单易实现。

本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种车辆的供电***，包括：燃料电池供电装置，所述燃料电池供电装置包括燃料电池和和燃料电池电压转换装置，所述燃料电池电压转换装置分别与高压母线和所述燃料电池相连；控制开关，所述控制开关设置在所述高压母线上，以控制所述高压母线的通断；多个车辆用电器件，所述多个车辆用电器件与所述高压母线相连，所述多个车辆用电器件并联，所述多个车辆用电器件由所述高压母线获取电能。

根据本实用新型的车辆的供电***，燃料电池通过燃料电池电压转换装置与高压母线相连，从而车辆用电器件可以由高压母线获取电能，实现通过燃料电池为车辆用电器件供电的目的，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

进一步地，还包括：动力电池，所述动力电池与所述燃料电池供电装置并联，可以提高车辆的经济性，更好地保证车辆的可靠性。

进一步地，还包括：充电装置，所述充电装置包括充电接口和充电开关，所述充电接口通过所述充电开关与所述动力电池相连。

进一步地，还包括：控制器，所述控制器与所述燃料电池供电装置相连，以控制所述燃料电池供电装置的启停。

进一步地，所述控制开关由所述控制器控制，所述控制开关包括：正极接触器，所述正极接触器设置在正极高压母线上；负极接触器，所述负极接触器设置在负极高压母线上；预充模块，所述预充模块与所述正极接触器并联，所述预充模块包括串联的预充接触器和预充电组。

进一步地，所述多个车辆用电器件包括高压至低压转换电路、电动转向油泵装置、电动空压机装置、空调、除霜装置和驱动电机，其中，所述高压至低压转换电路和所述电动转向油泵装置的一端与所述正极接触器和所述动力电池之间的节点相连，所述电动空压机装置、空调、除霜装置和驱动电机与所述正极接触器和所述燃料电池供电装置之间的节点相连。

进一步地，还包括：绝缘监测装置，所述绝缘检测装置与所述高压母线相连，以监测所述高压母线的绝缘电阻。

进一步地，还包括：多个保险丝，所述多个保险丝一一对应地设置在所述多个车辆用电器件与所述高压母线之间。

为达到上述目的，本实用新型另一方面提出了一种车辆，其包括上述的车辆的供电***。该车辆的燃料电池通过燃料电池电压转换装置与高压母线相连，从而车辆用电器件可以由高压母线获取电能，实现通过燃料电池为车辆用电器件供电的目的，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

可选地，所述车辆可以为电动汽车或者混合动力汽车。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型一个实施例的车辆的供电***的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个具体实施例的车辆的供电***的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的车辆的供电***及具有其的车辆，首先将参照附图描述根据本实用新型实施例提出的车辆的供电***。

图1是本实用新型一个实施例的车辆的供电***的结构示意图。

如图1所示，该车辆的供电***10包括：燃料电池供电装置100、控制开关200和多个车辆用电器件300。

具体而言，结合图1与图2所示，燃料电池供电装置100包括燃料电池101和和燃料电池电压转换装置102(相当于燃料电池DCDC)，燃料电池电压转换装置102分别与高压母线和燃料电池101相连。控制开关200设置在高压母线上，以控制高压母线的通断。多个车辆用电器300件与高压母线相连，多个车辆用电器件300并联，多个车辆用电器件300由高压母线获取电能。本实用新型实施例的供电***10可以通过燃料电池101为车辆用电器件供电，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

可以理解的是，在本实用新型的实施例中，燃料电池101可以是氢燃料电池，氢气作为能量来源以供车辆工作，具有零排放、加氢方便、不用频繁充电，续航里程长等优点。与传统燃料汽车相比，不会产生危害气体，环保程度高，与纯电动汽车相比，避免了长时间的充电及对充电桩的频繁需求，续航里程更长，因此氢燃料电池汽车的应用，具有很大优势。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的供电***10还包括：动力电池400。其中，动力电池400与燃料电池供电装置100并联，可以提高车辆的经济性，更好地保证车辆的可靠性。

可以理解的是，如图2所示，动力电池400可以包括锂离子电池1和锂离子电池2。在本实用新型的实施例中，通过燃料电池供电装置100作为主要车载能源，与锂离子储能电池共同协作供电，进而实现整车高低压电器部件的正常工作。

需要说明得是，在该图2中动力电池400的结构仅是示意性的，本实用新型并不仅限于这一种结构方式。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的供电***10还包括：控制器。其中，控制器与燃料电池供电装置100相连，以控制燃料电池供电装置100的启停。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，控制开关200由控制器控制，控制开关200包括：正极接触器KM1、负极接触器KM2和预充模块201。

其中，正极接触器KM1设置在正极高压母线上。负极接触器KM2设置在负极高压母线上。预充模块201与正极接触器KM1并联，预充模块201包括串联的预充接触器KM3和预充电组R1。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，多个车辆用电器件300包括高压至低压转换电路(DC/DC)301、电动转向油泵装置302、电动空压机装置303、空调304、除霜装置305和驱动电机306，其中，高压至低压转换电路301和电动转向油泵装置302的一端与正极接触器KM1和动力电池400之间的节点相连，电动空压机装置303、空调304、除霜装置305(相当于电除霜)和驱动电机306与正极接触器KM1和燃料电池供电装置100之间的节点相连。

另外，高压至低压转换电路301可以将600V电压转换为24V电压，在此不作具体限制。电动转向油泵装置302具有DC/AC转换电路3021和电动转向油泵3022，电动空压机装置303具有DC/AC转换电路3031和电动空压机3032，以及多个车辆用电器件300还包括驱动电机控制器307，驱动电机控制器307和驱动电机306相连，以控制驱动电机306。另外，除霜装置305与高压母线之间设置有电除霜接触器KM4。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，本实用新型实施例的供电***10还包括：充电装置500。其中，充电装置500包括充电接口501(如充电插座)和充电开关MSD，充电接口501通过充电开关MSD与动力电池400相连。

另外，如图2所示，充电装置500还包括充电正接触器KM5和充电负接触器KM6。其中，充电正接触器KM5设置在充电接口501的正极，充电负接触器KM6设置在充电接口501的负极。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的供电***10还包括：绝缘监测装置600。其中，绝缘检测装置600与高压母线相连，以监测高压母线的绝缘电阻。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，本实用新型实施例的供电***10还包括：多个保险丝(如保险丝F1、保险丝F2、除霜保险丝F3、电机控制器保险丝F4、空调保险丝F5和燃料电池保险丝F6所示)。多个保险丝一一对应地设置在多个车辆用电器件300与高压母线之间。

下面对本实用新型实施例的车辆的供电***的工作原理进行详细的介绍。

以氢燃料电池为例，氢气燃料电池所产生的电能作为整车工作的能量主要来源，如何将电能转化为能适用于整车***的能量供给***，满足整车高低压电器***的正常工作需求，具有重要意义。

在本实用新型的实施例中，将燃料电池101产生的电能可以与动力电池400共同协作，作为整车上的动力来源，供给高压至低压转换电路301、电动转向油泵装置302、电动空压机装置303、空调304、除霜装置305和驱动电机306等，通过合理利用燃料电池供电装置100的电能，达到整车正常行车及各***正常工作的目的。

举例而言，氢燃料电池反应堆产生的工作电压为60～120V，通过燃料电池电压转换装置102，将电压转化为600V左右，与整车所需的电压平台相匹配。在行车前，正常上高压电***，在闭合正极接触器KM1、负极接触器KM2后，接收到整车的使能信号，燃料电池供电装置100开始正常工作，输出电能供整车高压电气***正常工作，当出现电能冗余时，将多余的电能，储存在动力电池400内，在某些特殊工况下，燃料电池101的电能不能满足整车电器***的需求时，动力电池400可以补充缺少的电能，满足整车需求。在需要整车***下高压电之前，整车发送下电使能信号后，燃料电池供电装置100停止工作，然后整车正常下高压电。需在特殊情况下使用的高压部件如DC/AC转换电路3021、高压至低压转换电路301，工作时可不上高压电***，不需燃料电池供电装置100工作，只闭合正极接触器KM1、负极接触器KM2后，通过动力电池400的供电即可满足使用工况，动力电池400同时可以外接充电，以满足自身的正常工作需求。同时为保证车辆高压***安全，设置的绝缘监测装置600可监测高压***的正常工作情况。

可以理解的是，车辆采用电动化零部件，均需通过高压***的控制，实现功能需求，燃料电池供电装置100作为高压电的主要来源，需要和整车的电动化零部件一起合理控制，以满足车辆的正常工作。本实用新型实施例的供电***10可以实现整车的高压正常控制和配电功能，在上高压***后对燃料电池供电装置100转化来的高压电合理利用，与整车的动力电池400匹配，提供给包括高压至低压转换电路301、电动转向油泵装置302、电动空压机装置303、空调304、除霜装置305和驱动电机306的电能，满足车辆各***的正常工作。

根据本实用新型的车辆的供电***，燃料电池通过燃料电池电压转换装置与高压母线相连，从而车辆用电器件可以由高压母线获取电能，实现通过燃料电池为车辆用电器件供电的目的，燃料电池供电装置可以参与整车高压供电，而且燃料电池供电装置可以过和动力电池共同工作，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

此外，本实用新型的实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述的车辆的供电***。该车辆由于具有了上述车辆的供电***，燃料电池通过燃料电池电压转换装置与高压母线相连，从而车辆用电器件可以由高压母线获取电能，实现通过燃料电池为车辆用电器件供电的目的，燃料电池供电装置可以参与整车高压供电，而且燃料电池供电装置可以过和动力电池共同工作，不但节能环保，而且提高了车辆的续航里程，更好地保证车辆的可靠性，简单易实现。

其中，在本实用新型的实施例中，车辆可以为电动汽车或者混合动力汽车。

另外，根据本实用新型实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的供电***，其特征在于，包括：

燃料电池供电装置，所述燃料电池供电装置包括燃料电池和燃料电池电压转换装置，所述燃料电池电压转换装置分别与高压母线和所述燃料电池相连；

控制开关，所述控制开关设置在所述高压母线上，以控制所述高压母线的通断；

多个车辆用电器件，所述多个车辆用电器件与所述高压母线相连，所述多个车辆用电器件并联，所述多个车辆用电器件由所述高压母线获取电能。

2.根据权利要求1所述的车辆的供电***，其特征在于，还包括：

动力电池，所述动力电池与所述燃料电池供电装置并联。

3.根据权利要求2所述的车辆的供电***，其特征在于，还包括：

充电装置，所述充电装置包括充电接口和充电开关，所述充电接口通过所述充电开关与所述动力电池相连。

4.根据权利要求2所述的车辆的供电***，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器与所述燃料电池供电装置相连，以控制所述燃料电池供电装置的启停。

5.根据权利要求4所述的车辆的供电***，其特征在于，所述控制开关由所述控制器控制，所述控制开关包括：

正极接触器，所述正极接触器设置在正极高压母线上；

负极接触器，所述负极接触器设置在负极高压母线上；

预充模块，所述预充模块与所述正极接触器并联，所述预充模块包括串联的预充接触器和预充电组。

6.根据权利要求5所述的车辆的供电***，其特征在于，所述多个车辆用电器件包括高压至低压转换电路、电动转向油泵装置、电动空压机装置、空调、除霜装置和驱动电机，

其中，所述高压至低压转换电路和所述电动转向油泵装置的一端与所述正极接触器和所述动力电池之间的节点相连，所述电动空压机装置、空调、除霜装置和驱动电机与所述正极接触器和所述燃料电池供电装置之间的节点相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的车辆的供电***，其特征在于，还包括：

绝缘监测装置，所述绝缘检测装置与所述高压母线相连，以监测所述高压母线的绝缘电阻。

8.根据权利要求1所述的车辆的供电***，其特征在于，还包括：多个保险丝，所述多个保险丝一一对应地设置在所述多个车辆用电器件与所述高压母线之间。

9.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-8任一项所述的供电***，所述供电***用于为车辆供电。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为电动汽车或者混合动力汽车。