CN213124508U - 一种燃料电池电气控制*** - Google Patents

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郭彪
徐昊
王锦
张洋
陶少龙
李小龙
谷军
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Abstract

本实用新型提供一种燃料电池电气控制***，包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的辅助触点与第二继电器的辅助触点并联连接，所述第一继电器的线圈与第二继电器的线圈并联连接，燃料电池的正极经第一继电器及第二继电器与第一连接器连接；燃料电池的负极与第二连接器连接。本实用新型通过优化电气控制，能够增大过电流能力也可以保证***的安全性，同时可以快速的开发***并减少零部件的成本。

Description

一种燃料电池电气控制***
技术领域
本实用新型涉及燃料电池***技术领域，尤其涉及一种燃料电池电气控制***。
背景技术
燃料电池电堆输出电压与电流成反比关系，功率越高电压越低电流越大，燃料电池***逐渐向高功率大电流的方向发展。然而现有的继电器和连接部件是高电压小电流上运用较多且常见，用于燃料电池上的大电流的可用继电器和连接器较少。而小电流的继电器用于大电流环境下容易使继电器黏连导致无法断开负载极端情况下无法保护电堆。现有批量的连接器不适用于燃料电池的大电流环境，如果从新开发部件需要成本高和周期长不利于现有的产品开发应用。
实用新型内容
有鉴于此，旨在解决现有技术的问题，本实用新型提供一种燃料电池电气控制***，通过并联继电器实现在大电流通过的时候增加继电器的工作寿命和通断能力。
本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供一种燃料电池电气控制***，包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的辅助触点与第二继电器的辅助触点并联连接，所述第一继电器的线圈与第二继电器的线圈并联连接，燃料电池的正极经第一继电器及第二继电器与第一连接器连接；燃料电池的负极与第二连接器连接。
优选的，所述第一继电器的辅助触点与第二继电器的辅助触点均与第二铜牌连接。
优选的，所述第一继电器、第二继电器经第一铜牌连接燃料电池的正极。
优选的，所述燃料电池的负极经第三铜牌与第二连接器连接。
优选的，所述连接器为2PIN连接器。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的燃料电池电气控制***，通过现有成熟批量的继电器并联可以增大过电流能力并且可以安全的控制电堆对外输出电力的通断。在继电器的控制方式上采用两个继电器线圈并联的方式进行控制。通过继电器的辅助触点监测可以实时监测继电器黏连状态，有效的避免继电器失控带来的风险；连接器的应用采用现在2PIN连接器用于输出的单极，即增加了过电流能力而且使输出的单个电缆线线径减少，方便安装减少了排布的折弯半径。在最短的连接处增加并联点可以有效避免电流分布不均的问题。
本实用新型基于燃料电池输出的特性并结合市场上批量的产品进行优化应用，通过优化电气控制，监测继电器状态，并联连接器和继电器的应用，既可以增大过电流能力也可以保证***的安全性，同时可以快速的开发***并减少零部件的成本。
本实用新型用于燃料电池电堆输出的控制和对电堆的保护，通过优化继电器和连接器的应用使***能兼容过大电流的需要。该***主要通过继电器通断控制电堆的输出，在监测到电堆出现故障时可以紧急断开继电器从而达到保护电堆的在目的。通过优化继电器前后端母排，优化连接器的运用使电堆能通过大电流的需要，在继电器的控制和监测方式的优化使继电器能更稳定运行，在继电器出现问题时能快速的监测到故障。
附图说明
图1是本实用新型一种燃料电池电气控制***的电路原理图。
图中：1-辅助触点，2-辅助触点，3-线圈，4-线圈，5-第一铜牌，6-第二铜牌，7-第三铜牌，8-第一连接器，9-第二连接器。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种燃料电池电气控制***，包括第一继电器和第二继电器，第一继电器的辅助触点1与第二继电器的辅助触点2并联连接，辅助触点1与辅助触点2均与第二铜牌6连接。第一继电器的线圈3与第二继电器的线圈4并联连接，燃料电池的正极经第一继电器与第二继电器与第一连接器8连接；燃料电池的负极经第三铜牌7与第二连接器9连接。第一继电器、第二继电器经第一铜牌5连接燃料电池的正极。
在本实施例中，连接器为2PIN连接器。
本实用新型应用并联的继电器和连接器通过大电流，运用辅助触点监测继电器状态，优化控制方法达到继电器同步控制，优化电堆内部结构使电流均衡。需要并联的继电器的线圈控制用相同的供电和控制保证继电器吸合在同一时刻。辅助触点需要通过控制器检测状态，检测控制线圈的状态与辅助触点状态是否一致，用于检测继电器的故障。并联的继电器前后端需要再最近的距离点进行并联减少分支母线的电阻值。用95平方的2PIN连接器连接电堆的单极可以输出线的单个线径减少便于对外连接，使用2PIN的连接器需要在插座端的两个连接点外加铁块进行并联；同时使用2pin连接器用在正负极，可以通过连接器本身不同键位用于防呆设计。
继电器为电堆与外界连接的电气通断的中间阶段，直流继电器的运行中存在黏连的风险，因此在使用中必须加继电器的黏连检测功能。燃料电池电堆输出的电通过继电器与外界进行电通断，在极端情况下可以断开继电器保护外界或电堆，运用黏连新的黏连检测方法可以判断继电器的状态防止继电器黏连导致失控。由于单个继电器过电流能力有限，用并联的方法可以增加电流减少继电器的开发成本。运用在新能源上运行成熟的2PIN连接器进行电堆和外界连接可以减少成本节省开发周期。
本实用新型在燃料电池电堆的输出与负载之间连并联继电器可以控制输出电的通断，在正常运行时可以增加通过的电流，在极端情况下可以断开对外连接保护电堆。继电器的线圈控制和供电并联一起，可以避免线圈吸合的间隔时间，防止不同的闭合时间导致两个继电器过电流不同。
在控制器控制继电器线圈吸合时，继电器的主触点和辅助触点同时闭合，控制线圈未吸合时继电器的主触点和辅助触点同时断开。控制器在未控制线圈吸合指令时，控制器可以检测辅助触点是否闭合，如果控制器未闭合线圈，辅助触点闭合说明继电器存在黏连问题，此时需要对继电器进行更换，防止在电堆与负载需要断开时无法断开。
本实用新型的连接器选用2PIN连接器，用于燃料电池电堆的单级输出，在连接器的2pin连接处用铜牌并联一起，可以减少并联的母排电流不均衡的问题。在并联的继电器前后两个触点上用铜牌进行连接，减少母排电流不均衡问题。
本实用新型的燃料电池电气控制***通过并联继电器可以在大电流通过的时候增加继电器的工作寿命和通断能力，通过控制并联的线圈可以较少继电器同开同闭的时间差，防止电流不一致的问题。通过继电器的辅助触点监测与线圈状态进行对比可以检测继电器是否黏连，可以快速准确的监测继电器健康状态，防止继电器故障导致无法让电堆与负载断开。通过2PIN连接器用于一极，用于燃料电池正、负极的输出连接可以增加过电流能力，同时可以减少单个动力线的线径。
用于燃料电池电堆输出的控制和对电堆的保护，通过优化继电器和连接器的应用使***能兼容过大电流的需要。该***主要通过继电器通断控制电堆的输出，在监测到电堆出现故障时可以紧急断开继电器从而达到保护电堆的在目的。通过优化继电器前后端母排，优化连接器的运用使电堆能通过大电流的需要，在继电器的控制方法和监测方法的优化使继电器能更稳定运行，在继电器出现问题时能快速的监测到故障。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃料电池电气控制***，其特征在于：包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的辅助触点(1)与第二继电器的辅助触点(2)并联连接，所述第一继电器的线圈(3)与第二继电器的线圈(4)并联连接，燃料电池的正极经第一继电器及第二继电器与第一连接器(8)连接；燃料电池的负极与第二连接器(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池电气控制***，其特征在于：所述第一继电器的辅助触点(1)与第二继电器的辅助触点(2)均与第二铜牌(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池电气控制***，其特征在于：所述第一继电器、第二继电器经第一铜牌(5)连接燃料电池的正极。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池电气控制***，其特征在于：所述燃料电池的负极经第三铜牌(7)与第二连接器(9)连接。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池电气控制***，其特征在于：所述连接器为2PIN连接器。
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CN113725503A (zh) * 2021-07-19 2021-11-30 中国汽车技术研究中心有限公司 一种用于动力电池的外部均衡维护设备及方法
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