【技术实现步骤摘要】
本申请涉及氢燃料电池系统高压平台架构，尤其涉及一种无直流变换器的燃料电池系统。
技术介绍
1、目前，氢燃料电池系统高压架构中均包含dcdc功率单元，dcdc负责将电堆输出不稳定的直流电压转化为稳定的直流电压给整车动力电池、高压部件供电。
2、然而，这种高压架构中，dcdc是燃料电池系统的核心部件，dcdc的成本也是排燃料电池系统成本的前几名，目前电堆的可靠性，动态响应，寿命等技术指标日益成熟的情况下，需要设计一种新型的高压架构，来降低燃料电池系统对dcdc的依赖性及降低燃料电池系统的成本。目前尚未有恰当的方法能够解决上面的问题。因此有必要提出一种无直流变换器的燃料电池系统，以至少解决上述部分问题。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、第一方面，本申请实施例提供一种无直流变换器的燃料电池系统，所述系统包括：
3、燃料电池模块，所述燃料电池模块用于产生电能；
4、整车动力模块，所述整车动力模块包括第一高压配电单元、双向dcdc单元和储能单元，所述第一高压配电单元用于获取所述电能，所述双向dcdc单元用于实现所述第一高压配电单元和所述储能单元之间的能量转换。
5、在本专利技术的一个实施例中，所述燃料电池模块包括：电
6、所述电堆用于从燃料中获取化学能，并根据电化学反映将所述化学能转化为所述电能；
7、所述第二高压配电单元用于对所述电能进行分配。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述第二高压配电单元包括：余氢放电开关、电压传感器、电流传感器、保护器和集成空压机控制器；
9、所述电压传感器与所述余氢放电开关并联，所述电压传感器用于检测母线电压，所述余氢放电开关与所述电流传感器串联，所述电流传感器用于检测电堆输出电流和燃电系统净输出电流，所述保护器与所述余氢放电开关并联，所述保护器与所述集成空压机控制器串联。
10、在本专利技术的一个实施例中，所述燃料电池模块还包括燃料电池控制单元：
11、所述燃料电池控制单元用于根据所述母线电压和所述电堆输出电流进行计算得到电堆功率；所述燃料电池单元还用于根据所述母线电压和所述燃电系统净输出电流进行计算得到燃电系统功率；所述燃料电池单元还用于将所述电堆功率和所述燃电系统功率传输至整车can网络。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述燃料电池控制单元还用于在所述无直流变换器的燃料电池系统关机的情况下，检测所述母线电压是否高于预设安全阈值,所述燃料电池控制单元还用于在所述母线电压低于预设安全阈值的情况下，将所述余氢放电开关闭合，直至所述母线电压低于所述预设安全阈值。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述双向dcdc单元包括：功率器件和高频电感；
14、所述功率器件与所述高频电感串联，所述功率器件用于对所述母线电压进行升压或降压；所述高频电感用于对获取的电压进行转换，得到输出功率。
15、在本专利技术的一个实施例中，所述功率器件包括：第一功率器件和第二功率器件；
16、所述第一功率器件和所述第二功率器件串联，当所述母线电压大于目标电压的情况下，所述功率器件对所述母线电压进行降压，所述第一功率器件开启且所述第二功率器件关闭。
17、在本专利技术的一个实施例中，当所述母线电压小于目标电压的情况下，所述功率器件对所述母线电压进行升压，所述第一功率器件关闭且所述第二功率器件开启。
18、在本专利技术的一个实施例中，所述双向dcdc单元还包括：预充支路继电器、主正继电器、预充继电器和预充电阻；
19、所述预充支路继电器与所述主正继电器并联，所述预充支路继电器与所述预充电阻串联，所述预充电阻与所述预充继电器串联，所述预充支路继电器和所述预充电阻用于对流入电容的充电电流的大小进行限制，所述主正继电器与所述预充继电器串联，所述主正继电器用于在电容充电完成的情况下，为所述无直流变换器的燃料电池系统提供电流，所述预充继电器用于为电容的预充电流提供通路。
20、在本专利技术的一个实施例中，在所述母线电压小于预设电压的情况下，所述预充支路继电器和所述预充继电器均闭合，以形成预充回路；
21、在所述母线电压大于或等于预设电压的情况下，所述预充支路继电器断开且所述主正继电器闭合，以对所述无直流变换器的燃料电池系统提供电流。
22、综上，本申请实施例的一种无直流变换器的燃料电池系统包括：燃料电池模块，所述燃料电池模块用于产生电能；整车动力模块，所述整车动力模块包括第一高压配电单元、双向dcdc单元和储能单元，所述第一高压配电单元用于获取所述电能，所述双向dcdc单元用于实现所述第一高压配电单元和所述储能单元之间的能量转换。通过将电堆输出直连到第二高压配电单元，并在第一高压配电单元和储能单元之间加装一个50kw的双向dcdc单元，双向dcdc单元主要用于储能单元和第一高压配电单元之间进行能量转换，当母线电压过高，可以降压给储能单元充电，当母线电压过低，可以反向升压给母线提供电压，达到降低燃料电池系统对dcdc的依赖及整车对动力电池的依赖的目的。
23、本申请提出的无直流变换器的燃料电池系统，本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块包括：电堆和第二高压配电单元；
3.根据权利要求1所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述第二高压配电单元包括：余氢放电开关、电压传感器、电流传感器、保护器和集成空压机控制器；
4.根据权利要求3所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块还包括燃料电池控制单元：
5.根据权利要求4所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池控制单元还用于在所述无直流变换器的燃料电池系统关机的情况下，检测所述母线电压是否高于预设安全阈值,所述燃料电池控制单元还用于在所述母线电压低于预设安全阈值的情况下，将所述余氢放电开关闭合，直至所述母线电压低于所述预设安全阈值。
6.根据权利要求3所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述双向DCDC单元包括：功率器件和高频电感；
7.根据权利要求6所述的一种无直流变换器的燃料电
8.根据权利要求7所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，当所述母线电压小于目标电压的情况下，所述功率器件对所述母线电压进行升压，所述第一功率器件关闭且所述第二功率器件开启。
9.根据权利要求6所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述双向DCDC单元还包括：预充支路继电器、主正继电器、预充继电器和预充电阻；
10.根据权利要求9所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，在所述母线电压小于预设电压的情况下，所述预充支路继电器和所述预充继电器均闭合，以形成预充回路；
...【技术特征摘要】
1.一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块包括：电堆和第二高压配电单元；
3.根据权利要求1所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述第二高压配电单元包括：余氢放电开关、电压传感器、电流传感器、保护器和集成空压机控制器；
4.根据权利要求3所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池模块还包括燃料电池控制单元：
5.根据权利要求4所述的一种无直流变换器的燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池控制单元还用于在所述无直流变换器的燃料电池系统关机的情况下，检测所述母线电压是否高于预设安全阈值,所述燃料电池控制单元还用于在所述母线电压低于预设安全阈值的情况下，将所述余氢放电开关闭合，直至所述母线电压低于所述预设安全...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊成勇，李蜜，张剑，许柏蓉，吴昊，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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