基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃料電池汽車混合動力裝置，特別是一種基于超級電容、鋰離子蓄電池的燃料電池汽車混合動力裝置。
【背景技術】
[0002]為了應對全球能源短缺和環境污染等問題，提倡大力發展新能源汽車具有重大意義。燃料電池汽車因具有無污染、效率高、能源可再生等優勢，是未來汽車工業的可持續發展方案，世界上的主要國家和組織均投入大量的資金用于技術攻關。基于國家“十五”863計劃電動汽車關鍵技術重大科技專項和“十一五”節能與新能源汽車重大項目，我國燃料電池汽車的研發取得了突破性的進展。
[0003]燃料電池動力系統是燃料電池汽車的核心部分，決定了整車的使用性能。一般來說，燃料電池汽車都采用混合動力系統，常規的混合動力系統一般僅采用蓄電池作為輔助動力裝置，但因蓄電池的充放電的效率低、壽命短，從而影響了整個燃料電池混合動力系統的使用性能和壽命，而且在汽車的啟動、加速時，蓄電池的功率和能量較低，其瞬態放電性能不夠理想。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置。本實用新型不僅能提高整個燃料電池汽車混合動力系統的效率，延長使用壽命，降低了成本，從而提升了經濟性能，還能減少由于中間傳輸中雙向24VDC/DC變換器造成的功率損失。
[0005]本實用新型的技術方案:基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置，其特征在于:包括燃料電池模塊、鋰離子蓄電池模塊、超級電容模塊、混合動力汽車控制器、電機模塊、雙向24VDC/DC變換器和雙向主DC/DC變換器；所述燃料電池模塊包括依次連接的燃料電池堆、燃料電池輔助設備和燃料電池控制器，鋰離子蓄電池模塊包括相互連接的鋰離子蓄電池和鋰離子蓄電池控制裝置，所述的電機模塊包括相互連接的電機驅動控制器和三相交流電機；所述的燃料電池堆的輸出端通過功率二極管正向連接電機驅動控制裝置，所述超級電容模塊經雙向主DC/DC變換器連接在功率二極管的陰極上，燃料電池輔助設備、雙向24VDC/DC變換器和鋰離子蓄電池連接在功率二極管的陰極上；所述電機驅動控制器、雙向主DC/DC變換器、超級電容模塊、雙向24VDC/DC變換器、鋰離子蓄電池控制裝置、燃料電池控制器均與混合動力汽車控制器連接。
[0006]前述的基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置中，所述混合動力汽車控制器分別經電氣連接線、網絡通訊總線與電機驅動控制器、雙向主DC/DC變換器、超級電容管理模塊、雙向24VDC/DC變換器、鋰離子蓄電池控制裝置、燃料電池控制器連接。
[0007]前述的基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置中，所述超級電容模塊包括相互連接的超級電容和超級電容管理裝置，超級電容管理裝置與混合動力汽車控制器連接，超級電容連接雙向主DC/DC變換器。
[0008]前述的基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置中，所述燃料電池堆是質子交換膜燃料電池。
[0009]與現有技術相比，本實用新型通過采用超級電容的使用，大大提高了整個系統的運行效率，使用壽命延長，安全性和可靠性增強，減少了系統成本，還通過合理設置鋰離子蓄電池模塊，降低了系統的中間傳輸能耗，避免了不必要的能源損失。本實用新型以燃料電池為主要的工作電源，超級電容和鋰電子蓄電池為輔助工作電源，實現燃料電池、鋰離子蓄電池、超級電容之間的功率合理分配，且由于鋰離子蓄電池的容量大，功率大，而超級電容的瞬間放電性能好，特別適合常常在復雜地形上行駛、加速、爬坡等路況的電動汽車。本實用新型不僅能提高整個燃料電池汽車混合動力系統的效率，延長使用壽命，降低了成本，從而提升了經濟性能，還能減少由于中間傳輸中雙向24VDC/DC變換器造成的功率損失。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0011]附圖中的標記為:1-燃料電池堆，2-燃料電池輔助設備，3-燃料電池控制器，4-鋰離子蓄電池，5-鋰離子蓄電池控制裝置，6-雙向主DC/DC變換器，7-超級電容，8-超級電容管理裝置，9-雙向24VDC/DC變換器，10-混合動力汽車控制器，11-電機驅動控制器，12-三相交流電機，13-功率二極管，14-電機模塊，15-超級電容模塊，16-鋰離子蓄電池模塊，17-燃料電池模塊，18-網絡通訊總線，19-電氣連接線。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據。
[0013]實施例。基于超級電容的燃料電池汽車混合動力裝置，構成如圖1所示，包括燃料電池模塊17、鋰離子蓄電池模塊16、超級電容模塊15、混合動力汽車控制器10、電機模塊14、雙向24VDC/DC變換器9和雙向主DC/DC變換器6 ;所述燃料電池模塊17包括依次連接的燃料電池堆1、燃料電池輔助設備2和燃料電池控制器3，鋰離子蓄電池模塊16包括相互連接的鋰離子蓄電池4和鋰離子蓄電池控制裝置5，所述的電機模塊14包括相互連接的電機驅動控制器11和三相交流電機12 ;所述的燃料電池堆I的輸出端經功率二極管13正向連接電機驅動控制裝置11，所述超級電容模塊15經雙向主DC/DC變換器6連接在功率二極管13的陰極上，燃料電池輔助設備2、雙向24VDC/DC變換器9和鋰離子蓄電池4連接在功率二極管13的陰極上；所述電機驅動控制器11、雙向主DC/DC變換器6、超級電容模塊15、雙向24VDC/DC變換器9、鋰離子蓄電池控制裝置5、燃料電池控制器3均與混合動力汽車控制器10連接。
[0014]較優的是，所述混合動力汽車控制器10分別經電氣連接線19、網絡通訊總線18與電機驅動控制器11、雙向主DC/DC變換器6、超級電容管理模塊15、雙向24VDC/DC變換器9、鋰離子蓄電池控制裝置5、燃料電池控制器3連接。所述超級電容模塊15包括相互連接的超級電容7和超級電容管理裝置8，超級電容管理裝置8與混合