一种燃料电池发电、储电、充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池发电、储电、充电系统，解决了目前电动汽车充电依赖电网，能源使用效率低且不环保的弊端，其技术方案要点是包括有燃料电池、通过储能电池进行储电的电池系统、对供电进行控制管理的能量管理平台；燃料电池连接有第一DC/DC模块，第一DC/DC模块电连接于电池系统的充电端；第一DC/DC模块及电池系统的放电端电连接于直流充电桩；燃料电池还连接有并联于第一DC/DC模块的DC/AC逆变器，DC/AC逆变器连接有交流充电桩；能量管理平台通信连接有控制燃料电池供电通断的第一接触器组，本实用新型专利技术的一种燃料电池发电、储电、充电系统，集发电、储电及充电于一体，减轻国家电网的负荷，节约能源，提供多种充电选择，方便用户的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池发电、储电、充电系统
本技术涉及电动车供电系统，特别涉及一种燃料电池发电、储电、充电系统。
技术介绍
近年来，因环境污染所造成的温室效应导致各地气候变化剧烈，再加上环保意高涨，世界各国正努力发展并提倡零污染的电力供应设备。目前对于电动汽车的供电，依赖于国家电网，通过电网对电动汽车的充电桩进行供电，增大了对电网的负载，而且能源利用也不够高效环保，还有待改进的空间。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种燃料电池发电、储电、充电系统，集发电、储电及充电于一体，减轻国家电网的负荷，节约能源的同时提供多种充电选择，满足且方便用户的使用。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种燃料电池发电、储电、充电系统，包括有进行发电供电的燃料电池、通过储能电池进行储电的电池系统、对供电进行控制管理的能量管理平台；所述燃料电池连接有第一DC/DC模块，所述第一DC/DC模块电连接于电池系统的充电端；所述第一DC/DC模块及电池系统的放电端电连接于直流充电桩；所述燃料电池还连接有并联于第一DC/DC模块的DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器连接有供燃料电池汽车进行交流充电的交流充电桩；所述能量管理平台通信连接有控制燃料电池对电池系统储电、直流充电桩充电、交流充电桩充电供电通断的第一接触器组。作为优选，还包括有通过市电对电池系统、直流充电桩及交流充电桩进行供电的市电供电回路；所述能量管理平台通信连接有控制市电对电池系统、直流充电桩及交流充电桩供电通断的第二接触器组。所述市电的供电支路中串联有若干市电断路器，所述燃料电池的供电干路中串联有第一断路器。作为优选，所述直流充电桩包括有第二DC/DC模块及第三DC/DC模块，所述第二DC/DC模块电连接于第一DC/DC模块，所述第三DC/DC模块电连接于电池系统的放电端；所述第一接触器组包括有耦接于第二DC/DC模块的输出端以通断控制燃料电池对直流充电桩供电的第六接触器K6、串联于电池系统的放电端与第三DC/DC模块之间以通断控制电池系统的储能电池对直流充电桩供电的第七接触器K7。作为优选，还包括有两路分别采电于市电及燃料电池的第一低压辅助电源及第二低压辅助电源；所述第二低压辅助电源进行辅助供电，所述能量管理平台对第二低压辅助电源进行检测，且在检测到第二低压辅助电源供电不足/异常时，切换第一低压辅助电源进行辅助供电。作为优选，所述第二DC/DC模块与市电之间串联有受控于能量管理平台的第三接触器，所述第一DC/DC模块与第二DC/DC模块之间还串联有受控于能量管理平台的第四接触器；市电与交流充电桩之间串联有第一接触器，DC/AC逆变器与交流充电桩之间串联有并联于第一接触器的第二接触器；当所述能量管理平台检测到燃料电池异常时，断开第二接触器及第四接触器以切断燃料电池的供电，并且闭合第一接触器及第三接触器以进行市电供电。作为优选，所述燃料电池包括有电池堆、燃料气与空气供给系统、电池堆加热系统、燃料气与空气加热系统、燃料气重整系统。作为优选，所述电池系统的储能电池为钛酸锂电池。作为优选，所述电池系统包括有若干电池包及1一个pdu，每个电池包由4并18串的单体电池组成。综上所述，本技术具有以下有益效果：通过燃料电池和市电的相互配合，实现系统的发电供电；燃料电池的使用更加的清洁、高效，减轻了国家电网的符合，实现了节约能源，同时集发电、储电及充电为一体，又稳定的为客户提供了多种充电选择，使用更加的便捷。附图说明图1为本系统电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。根据一个或多个实施例，本技术公开的一种燃料电池发电、储电、充电系统，如图1所示，包括有燃料电池、电池系统、能量管理平台、直流充电桩、交流充电桩以及市电。燃料电池/市电为直流充电桩、交流充电桩及电池系统进行供电。能量管理平台通信连接有第一接触器组及第二接触器组，第一接触器组以控制燃料电池对直流充电桩、交流充电桩及电池系统的供电通断；第二接触器组控制市电对直流充电桩、交流充电桩及电池系统的供电通断。燃料电池包括有电池堆、燃料气与空气供给系统、电池堆加热系统、燃料气与空气加热系统、燃料气重整系统。能量管理平台对燃料电池、电池系统、交流充电桩及直流充电桩的情况进行监测，以通过控制第一接触器组及第二接触器组中的各接触器进行各路供电的通断。电池系统为储能电池，优选采用钛酸锂电池。电池系统包括有15个电池包和一个pdu，并且每个电池包由4并18串的单体电池组成。燃料电池耦接有第一DC/DC模块，第一DC/DC模块包括有5个4KW的升压模块，经过升压后耦接有第二DC/DC模块，第一DC/DC模块和第二DC/DC模块之间串联有第一接触器组的第四接触器K4；第二DC/DC模块的输出端分为两路，分别为连接有第一接触器组的第六接触器K6至直流充电桩的燃料电池的供电输出端，以及电连接有第一接触器组的第五接触器K5至电池系统的充电端，分别实现燃料电池对直流充电桩的直接供电，及燃料电池对电池系统的储能电池的补电，通过第四接触器K4实现能量管理平台整体控制燃料电池对直流充电桩及电池系统供电通断。第一DC/DC模块的输入电压范围为120-400VDC，为燃料电池发电的所需范围，输出电压为200-500VDC。因燃料电池电压低升压模块有所降额，使用输出功率8KW，则燃料电池的发电下限电压不能低于120VDC。燃料电池的输出端电连接的直流充电桩与交流充电桩相互之间独立，成两支并联独立的支路。燃料电池与交流充电桩之间依次串联有DC/AC逆变器及第一接触器组的第二接触器K2，DC/AC逆变器为10KW，输入电压范围为100-400VDC，输出三相四线280VDC供交流充电桩使用。电池系统的储能电池使用钛酸锂电池，单体电池型号YLE-LTO66160H，2.3V/40AH；PACK电池箱由4并18串的单体电池组成，41.4V/160AH；电池系统主要由15箱电池PACK(D箱)和1个PDU组成。电池系统的放电端依次串联有受控于能量管理平台进行供电通断的第一接触器组的第七接触器K7、第三DC/DC模块，第三DC/DC模块及第二DC/DC模块构成直流充电桩输出，第三DC/DC模块由8台15KW模块组成，输出功率为120KW，输入电压范围230-760VDC，输出电压范围为200-750VDC。当能量管理平台控制电池系统为直流充电桩供电时，则闭合第七接触器K7，以使得电池系统与直流充电桩之间形成闭合供电回路。市电对交流充电桩的供电回路并联于燃料电池对交流充电桩的供电回路，市电的供电端与交流充电桩之间依次串联有手动控制市电通断的第二市电断路器Q2及受控于能量管理平台的第二接触器组的第一接触器K1，在交流充电桩的输入端的干路上串联有第三断路器Q3。市电对直流充电桩及电池系统的供电与燃料电池相同，连接于第二DC/DC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池发电、储电、充电系统，其特征是：包括有进行发电供电的燃料电池、通过储能电池进行储电的电池系统、对供电进行控制管理的能量管理平台；/n所述燃料电池连接有第一DC/DC模块，所述第一DC/DC模块电连接于电池系统的充电端；所述第一DC/DC模块及电池系统的放电端电连接于直流充电桩；所述燃料电池还连接有并联于第一DC/DC模块的DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器连接有供燃料电池汽车进行交流充电的交流充电桩；所述能量管理平台通信连接有控制燃料电池对电池系统储电、直流充电桩充电、交流充电桩充电供电通断的第一接触器组。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池发电、储电、充电系统，其特征是：包括有进行发电供电的燃料电池、通过储能电池进行储电的电池系统、对供电进行控制管理的能量管理平台；
所述燃料电池连接有第一DC/DC模块，所述第一DC/DC模块电连接于电池系统的充电端；所述第一DC/DC模块及电池系统的放电端电连接于直流充电桩；所述燃料电池还连接有并联于第一DC/DC模块的DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器连接有供燃料电池汽车进行交流充电的交流充电桩；所述能量管理平台通信连接有控制燃料电池对电池系统储电、直流充电桩充电、交流充电桩充电供电通断的第一接触器组。


2.根据权利要求1所述的燃料电池发电、储电、充电系统，其特征是：还包括有通过市电对电池系统、直流充电桩及交流充电桩进行供电的市电供电回路；所述能量管理平台通信连接有控制市电对电池系统、直流充电桩及交流充电桩供电通断的第二接触器组；所述市电的供电支路中串联有若干市电断路器，所述燃料电池的供电干路中串联有第一断路器。


3.根据权利要求2所述的燃料电池发电、储电、充电系统，其特征是：所述直流充电桩包括有第二DC/DC模块及第三DC/DC模块，所述第二DC/DC模块电连接于第一DC/DC模块，所述第三DC/DC模块电连接于电池系统的放电端；所述第一接触器组包括有耦接于第二DC/DC模块的输出端以通断控制燃料电池对直流充电桩供电的第六接触器、串联于电池系统的放电端与第三DC/DC模块之间以通断控制电池系统的储能电池对直流充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀成，秦江阳，朱萌，王健，陈德强，朱学军，尤卫民，张文泉，
申请(专利权)人：中弗无锡新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32