一种简易的燃料电池控制系统的制作方法

本技术涉及燃料电池模块控制，更具体的说是涉及一种简易的燃料电池控制系统。

背景技术：

1、目前，燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，氢燃料电池是将氢气作为燃料气在催化剂作用下与氧气发生反应产生电流和热量的一种装置，燃料电池由于其燃料气来源丰富、效率高、无噪声、无污染的优点，从节约能源和保护生态环境的角度来看是最有发展前途的发电技术。电堆是由多个单体电池以串联方式层叠组合构成，将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固栓牢，即构成燃料电池电堆。电堆是发生电化学反应的场所，是燃料电池动力系统的核心部分。电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其他组件构成燃料电池动力系统，主要应用方向是交通领域和备用电源领域。

2、但是，利用供应商提供的电堆和其他部件组合起来进行发电，一般还需要一个专门的燃料电池控制器，而目前所有纯电动汽车都具有整车控制器。

3、因此，如何通过整车控制器提供一种简易的燃料电池控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种简易的燃料电池控制系统，通过整车控制器与各装置之间的连接关系，判断当前氢气的容量，控制储氢瓶将氢气释放给到减压阀装置，并判断氢气压力是否满足燃料电堆的要求，然后控制燃料电堆的启停，同时监测燃料电堆的运行状态和空气中的氢气浓度，为外界提供安全可靠的动力源。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种简易的燃料电池控制系统，包括：整车控制器、氢气供给装置、减压阀装置以及燃料电堆；其中，所述氢气供给装置通过所述减压阀装置将氢气输送至所述燃料电堆；所述整车控制器分别与所述氢气供给装置、所述减压阀装置以及所述燃料电堆连接，用于控制所述氢气供给装置、所述减压阀装置和所述燃料电堆的开闭；所述燃料电堆的输入端与所述减压阀装置的输出端连接，所述燃料电堆的输出端输出直流电压。

3、优选的，所述减压阀装置包括第一电磁阀、一级减压阀、二级减压阀以及第二电磁阀；所述氢气供给装置的输出端与所述第一电磁阀的输入端连接；所述第一电磁阀的输出端依次连接所述一级减压阀、所述二级减压阀以及所述第二电磁阀，所述第二电磁阀的输出端与所述燃料电堆连接。

4、优选的，所述氢气供给装置包括第一压力传感器、温度检测装置和储氢瓶，所述第一压力传感器和所述温度检测装置分别与所述整车控制器连接；所述第一压力传感器用于检测储氢瓶的氢气压力，所述温度检测装置用于检测储氢瓶中的温度；所述储氢瓶与所述第一电磁阀的输入端连接。

5、优选的，还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器分别与所述整车控制器以及所述二级减压阀的输出端连接，用于检测经过所述二级减压阀的氢气浓度。

6、优选的，还包括氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与所述整车控制器连接，用于检测空气中的氢气浓度。

7、优选的，所述第一压力传感器测量的氢气压力为1mpa到40mpa之间以及所述温度检测装置测量的温度在-40℃到85℃之间，则所述整车控制器打开所述第一电磁阀。

8、优选的，所述温度检测装置包括电源、电阻、热敏电阻以及接地线，所述电源依次与所述电阻、所述热敏电阻以及所述接地线连接，所述电阻与所述热敏电阻之间与所述整车控制器连接。

9、优选的，所述第二压力传感器测量的氢气压力为0.04mpa到1.2mpa之间，则所述整车控制器打开所述第二电磁阀。

10、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种简易的燃料电池控制系统，有以下优点：

11、(1)本系统通过整车控制器设计了一套简易的燃料电池控制系统，整车控制器利用氢燃料电池堆进行放电和储能，有助于解决传统纯电动汽车利用燃料电池进行发电的问题，兼容市面上大部分的整车控制器，减少硬件成本。

12、(2)本系统设计的温度检测装置，简单实用，温度检测范围宽，适用性好。

技术特征：

1.一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，包括：整车控制器、氢气供给装置、减压阀装置以及燃料电堆；

2.根据权利要求1所述的一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，所述减压阀装置包括第一电磁阀、一级减压阀、二级减压阀以及第二电磁阀；所述氢气供给装置的输出端与所述第一电磁阀的输入端连接；所述第一电磁阀的输出端依次连接所述一级减压阀、所述二级减压阀以及所述第二电磁阀，所述第二电磁阀的输出端与所述燃料电堆连接。

3.根据权利要求2所述的一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，所述氢气供给装置包括第一压力传感器、温度检测装置和储氢瓶，所述第一压力传感器和所述温度检测装置分别与所述整车控制器连接；所述第一压力传感器用于检测储氢瓶的氢气压力，所述温度检测装置用于检测储氢瓶中的温度；所述储氢瓶与所述第一电磁阀的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器分别与所述整车控制器以及所述二级减压阀的输出端连接，用于检测经过所述二级减压阀的氢气浓度。

5.根据权利要求1所述的一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，还包括氢气浓度传感器，所述氢气浓度传感器与所述整车控制器连接，用于检测空气中的氢气浓度。

6.根据权利要求3所述的一种简易的燃料电池控制系统，其特征在于，所述温度检测装置包括电源、电阻、热敏电阻以及接地线，所述电源依次与所述电阻、所述热敏电阻以及所述接地线连接，所述电阻与所述热敏电阻之间与所述整车控制器连接。

技术总结
本技术公开了一种简易的燃料电池控制系统，包括：整车控制器、氢气供给装置、减压阀装置以及燃料电堆；氢气供给装置通过减压阀装置将氢气输送至燃料电堆；整车控制器分别与氢气供给装置、减压阀装置以及燃料电堆连接，用于控制氢气供给装置、减压阀装置和燃料电堆的开闭；燃料电堆的输入端与减压阀装置的输出端连接，燃料电堆的输出端输出直流电压。本技术通过整车控制器与各装置之间的连接关系，判断氢气压力是否满足燃料电堆要求，有助于解决传统纯电动汽车利用燃料电池进行发电的问题，兼容市面上大部分的整车控制器，减少硬件成本。

技术研发人员：叶永强,张军永,李益霞
受保护的技术使用者：云南航天神州汽车有限公司
技术研发日：20230412
技术公布日：2024/1/15