一种基于燃料电池的多功能充电系统的制作方法

本技术属于燃料电池，具体涉及一种基于燃料电池的多功能充电系统。

背景技术：

1、目前，新能源汽车正在逐步替换传统燃油车，随之而来的对充电桩的需求也相应加大。然而目前电网的电力供电能力有限，遇到用电高峰，拉闸限电也是常有的事，对需要电网供电的充电桩，无疑是遇到了瓶颈，迫切需要一种新能源来提供电力。

2、氢能源因为其排放产物为水，产出的是电，对环境无污染，且自然界中存在着大量的氢能源，所以被称之为是最终清洁能源。氢能源产业链主要包括制氢、储氢和用氢三个环节。现在用氢环节主要是氢燃料电池和氢发动机，主要应用场景为道路交通、轨道交通和船舶以及航天。用氢发电来给车辆充电可以有效解决电网容量不足区域的充电和供电需求。

3、综合考虑到新能源汽车充电桩和用电系统面临问题，迫切需要一种不依赖电网、控制的复杂度低、成本低的离网式氢燃料电池车辆充电系统，利用氢燃料电池对新能源汽车进行充电和供电，摆脱电网的限制。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种复杂度低、成本低的基于燃料电池的多功能充电系统，具体技术方案如下：

2、一种基于燃料电池的多功能充电系统，包括燃料电池系统、储能电池、低压蓄电池、高压配电模块、高压转低压模块和充电模块，所述燃料电池系统与储能电池通过高压回路连接，燃料电池系统与高压配电模块通过高压回路连接，高压配电模块与充电模块通过高压回路连接，高压配电模块与高压转低压模块通过高压回路连接，高压转低压模块与低压蓄电池通过低压回路连接。

3、进一步地，所述燃料电池系统包括2台氢燃料电池系统。

4、进一步地，所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括主控单元，所述主控单元与燃料电池系统、储能电池、低压蓄电池、高压配电模块和充电模块分别通过控制回路连接。

5、进一步地，还包括固态储氢模块，所述固态储氢模块与燃料电池系统通过氢气管路相连。

6、进一步地，所述固态储氢模块为2台金属化合物储氢装置。

7、进一步地，所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括固态储氢控制单元，所述固态储氢模块与固态储氢控制单元通过控制回路相连，所述主控单元与固态储氢控制单元通过控制回路连接。

8、进一步地，所述低压蓄电池与所述燃料电池系统、储能电池、高压配电模块、高压转低压模块、充电模块、主控单元、固态储氢模块以及固态储氢控制单元通过低压回路连接。

9、进一步地，所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括人机界面，所述人机界面与充电模块通过控制回路连接。

10、进一步地，还包括逆变模块，所述逆变模块与高压配电模块通过高压回路连接、与主控单元通过控制回路连接、与低压蓄电池通过低压回路连接。

11、进一步地，所述燃料电池系统出水口设置电子节温器，所述燃料电池系统与固态储氢模块通过散热管路相连。

12、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

13、(1)本实用新型的高压配电模块进行高压的集中控制，将燃料电池系统、储能电池、充电模块、高压转低压模块的高压上电回路共用同一个预充上电回路，实现高压用电设备统一进行高压控制，降低了各设备上高压的复杂性，降低了控制的复杂度和成本。

14、(2)本实用新型的基于燃料电池的多功能充电系统通过充电模块可以给车辆充电，所述基于燃料电池的多功能充电系统还可以通过逆变模块为交流负载供电，所述储能电池一方面为燃料电池系统、高压转低压模块提供高压供电，另一方面进行储能，因此基于燃料电池的多功能充电系统具备充电和供电两大功能，根据用户的选择来决定使用哪种模式工作，提高了设备的利用率。

技术特征：

1.一种基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：包括燃料电池系统、储能电池、低压蓄电池、高压配电模块、高压转低压模块和充电模块，所述燃料电池系统与储能电池通过高压回路连接，燃料电池系统与高压配电模块通过高压回路连接，高压配电模块与充电模块通过高压回路连接，高压配电模块与高压转低压模块通过高压回路连接，高压转低压模块与低压蓄电池通过低压回路连接。

2.根据权利要求1所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述燃料电池系统包括2台氢燃料电池系统。

3.根据权利要求1所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括主控单元，所述主控单元与燃料电池系统、储能电池、低压蓄电池、高压配电模块和充电模块分别通过控制回路连接。

4.根据权利要求3所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：还包括固态储氢模块，所述固态储氢模块与燃料电池系统通过氢气管路相连。

5.根据权利要求4所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述固态储氢模块为2台金属化合物储氢装置。

6.根据权利要求5所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括固态储氢控制单元，所述固态储氢模块与固态储氢控制单元通过控制回路相连，所述主控单元与固态储氢控制单元通过控制回路连接。

7.根据权利要求6所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述低压蓄电池与所述燃料电池系统、储能电池、高压配电模块、高压转低压模块、充电模块、主控单元、固态储氢模块以及固态储氢控制单元通过低压回路连接。

8.根据权利要求7所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述基于燃料电池的多功能充电系统还包括人机界面，所述人机界面与充电模块通过控制回路连接。

9.根据权利要求3-8任一项所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：还包括逆变模块，所述逆变模块与高压配电模块通过高压回路连接、与主控单元通过控制回路连接、与低压蓄电池通过低压回路连接。

10.根据权利要求4-8任一项所述的基于燃料电池的多功能充电系统，其特征在于：所述燃料电池系统出水口设置电子节温器，所述燃料电池系统与固态储氢模块通过散热管路相连。

技术总结
本技术属于燃料电池技术领域，具体涉及一种基于燃料电池的多功能充电系统，包括燃料电池系统、储能电池、低压蓄电池、高压配电模块、高压转低压模块和充电模块，所述燃料电池系统与储能电池通过高压回路连接，燃料电池系统与高压配电模块通过高压回路连接，高压配电模块与充电模块通过高压回路连接，高压配电模块与高压转低压模块通过高压回路连接，高压转低压模块与低压蓄电池通过低压回路连接。本技术的高压配电模块进行高压的集中控制，将燃料电池系统、储能电池、充电模块、高压转低压模块的高压上电回路共用同一个预充上电回路，实现高压用电设备统一进行高压控制，降低了各设备上高压的复杂性，降低了控制的复杂度和成本。

技术研发人员：郭磊,冷绍文,陆颖,李苏旋,赖序年,李会收,赵婷,赵群坡,孙福龙,包志刚,王秉超,吴志坚,罗中华
受保护的技术使用者：氢积电能源技术（上海）有限公司
技术研发日：20231010
技术公布日：2024/5/6