一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置

技术领域

本发明涉及燃料系统技术领域，更具体地说，涉及一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置。

背景技术

针对氢燃料混合动力铰接车的车型特点，为满足车辆的运营要求，车辆一般配置多组燃料电池系统，但是由于燃料电池系统的结构复杂，市场应用时间较短，产品的可靠性相对较低。

现有技术中，燃料电池系统包括燃料电池、散热系统和储氢系统，只有当三者同时正常工作时，才能为车辆正常供电，一旦其中的一个发生故障，就无法为车辆发电，导致氢燃料电池系统相比于其他牵引和动力电池系统的可靠性较低，且由于燃料电池系统的内部结构较为复杂，使得内部器件的故障率较高，使得整个燃料电池系统发生故障的概率较高，从而无法保证混合动力铰接车运行的稳定性。

因此，如何提高燃料电池系统的可靠性，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置，以提高燃料电池系统的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置，包括：

燃料电池单元，用于为车辆提供动力；所述燃料电池单元为多组，且各个所述燃料电池单元并联于车辆母线上；相邻所述燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，所述燃料电池单元至少为两组，分别为第一燃料电池单元和第二燃料电池单元；所述第一燃料电池单元包括第一燃料电池、第一储氢组件和第一散热器；所述第二燃料电池单元包括第二燃料电池、第二储氢组件和第二散热器；所述第一燃料电池和所述第二燃料电池并联于所述车辆母线上，用于为车辆提供电能，且所述第一燃料电池和所述第二燃料电池通过所述燃料管路连通；所述第一散热器与所述第一燃料电池连通，用于释放所述第一燃料电池的热量；所述第二散热器与所述第二燃料电池连通，用于释放所述第二燃料电池的热量；所述第一储氢组件与所述第二储氢组件连接于所述燃料管路上，用于为车辆提供续航能力。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，还包括第一储能电池和第二储能电池；所述第一储能电池和所述第二储能电池并联于所述车辆母线上，用于保证所述车辆母线的电压稳定。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，还包括串联于所述燃料管路上，且用于控制所述第一燃料电池单元和所述第二燃料电池单元之间的燃气管路通断的电磁阀。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，所述电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一电磁阀用于控制所述第一燃料电池单元的燃料管路，所述第二电磁阀用于控制所述第二燃料电池单元的燃料管路。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，当检测到所述第一储能电池发生故障时，所述第二储能电池为所述车辆母线提供稳定的工作电压；或，

当检测到所述第二储能电池发生故障时，所述第一储能电池为所述车辆母线提供稳定的工作电压。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，当检测到所述第一燃料电池发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第二燃料电池为车辆提供电能；或，

当检测到所述第二燃料电池发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第一燃料电池为车辆提供电能。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，当检测到所述第一储氢组件发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第二储氢组件为车辆提供续航能力；或，

当检测到所述第二储氢组件发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第一储氢组件为车辆提供续航能力。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，当检测到所述第一燃料电池和所述第一储氢组件发生故障时，所述第二燃料电池为车辆提供电能，所述第二储氢组件为车辆提供续航能力；或，

当检测到所述第二燃料电池和所述第二储氢组件发生故障时，所述第一燃料电池为车辆提供电能，所述第一储氢组件为车辆提供续航能力。

可选地，在上述燃料电池混合动力铰接车的供电装置中，当检测到所述第一燃料电池和所述第二储氢组件发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第二燃料电池为车辆提供电能，所述第一储氢组件为车辆提供续航能力；或，

当检测到所述第二燃料电池和所述第一储氢组件发生故障时，所述电磁阀处于闭合状态，所述第一燃料电池为车辆提供电能，所述第二储氢组件为车辆提供续航能力。

本发明提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置，通过设置多组燃料电池单元，且各个燃料电池单元并联于车辆母线上，用于为车辆提供动力。其中，相邻的燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通，以使得相邻的燃料电池之间能够相互配合，为整车提供动力。当其中一组燃料电池单元发生故障时，可通过与其相连的另一组燃料电池单元为车辆提供动力，从而保证车辆的稳定运行。

与现有技术相比，本发明提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置，通过多组燃料电池单元并联于车辆母线上，且相邻的燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通，以使得相邻的燃料电池之间能够相互配合，为整车提供动力，从而提高了由各个燃料电池单元构成的燃料电池系统的可靠性，进而保证混合动力铰接车运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置的示意图一；

图2为本发明实施例提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置的示意图二；

图3为本发明实施例提供的第一燃料电池单元的示意图；

图4为本发明实施例提供的第二燃料电池单元的示意图。

其中，100为第一燃料电池，101为第一储氢组件，102为第一散热器，103为第一储能电池，104为第一电磁阀，200为第二燃料电池，201为第二储氢组件，202为第二散热器，203为第二储能电池，204为第二电磁阀，300为正母线，301为负母线。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置，以提高燃料电池系统的可靠性。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图4所示，本发明实施例公开了一种燃料电池混合动力铰接车的供电装置，用于提升混合动力铰接车燃料电池的可靠性，包括燃料电池单元。需要说明的是，本发明实施例公开的燃料电池混合动力铰接车的供电装置主要为氢燃料电池的供电装置，当然也可以应用于其它燃料电池，本文在此不再一一列举。在下面实施例中，以氢燃料电池的供电装置为例进行解释和说明，如无特殊说明，实施例中的供电装置均指氢燃料电池的供电装置。

其中，燃料电池单元为多组，用于为车辆提供动力，且各个燃料电池单元并联于车辆的母线上，相邻燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通，以使得相邻燃料电池单元之间能够相互配合，为整车提供动力。当其中一组燃料电池单元内部器件发生故障时，可通过与其相连的另一组燃料电池单元为车辆提供动力，不会因一组燃料电池单元故障，而影响整个车辆的发电，从而提高整个燃料电池系统的可靠性，进而保证混合动力铰接车稳定的运行。需要说明的是，本发明实施例中动力包括整车的续航能力和为整车提供电能的能力，且所有燃料电池单元构成了整车的燃料电池系统。

本发明提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置，通过设置多组燃料电池单元，且各个燃料电池单元并联于车辆母线上，用于为车辆提供动力。其中，相邻的燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通，以使得相邻的燃料电池之间能够相互配合，为整车提供动力。当其中一组燃料电池单元发生故障时，可通过与其相连的另一组燃料电池单元为车辆提供动力，从而保证车辆的稳定运行。

与现有技术相比，本发明提供的燃料电池混合动力铰接车的供电装置，通过多组燃料电池单元并联于车辆母线上，且相邻的燃料电池单元之间通过燃料管路相互连通，以使得相邻的燃料电池之间能够相互配合，为整车提供动力，从而提高了由各个燃料电池单元构成的燃料电池系统的可靠性，进而保证混合动力铰接车运行的稳定性。

如图1和图2所示，在一具体实施例中，燃料电池单元至少为两组，为了方便理解，将两组燃料电池单元分别定义为第一燃料电池单元和第二燃料电池单元。其中，如图3所示，第一燃料电池单元包括第一燃料电池100、第一储氢组件101和第一散热器102。如图4所示，第二燃料电池单元包括第二燃料电池200、第二储氢组件201和第二散热器202。第一燃料电池100和第二燃料电池200并联于车辆的母线上，用于为车辆提供电能，当第一燃料电池100发生故障时，不会影响第二燃料电池200正常工作，当第二燃料电池200发生故障时，同样也不会影响第一燃料电池100正常工作，且第一燃料电池100和第二燃料电池200通过燃料管路连通。第一散热器102与第一燃料电池100连通，用于释放第一燃料电池100的热量，从而保证第一燃料电池100内部具备合适的工作温度，第二散热器202与第二燃料电池200连通，用于释放第二燃料电池200的热量，从而保证第二燃料电池200内部具备合适的工作温度。第一储氢组件101与第二储氢组件201连接于燃料管路上，用于保证车辆的续航能力。需要说明的是，车辆母线包括正母线300和负母线301，第一燃料电池100和第二燃料电池200并联于车辆的正母线300和负母线301上，以形成闭合的电路。

进一步地，如图3和图4所示，在一具体实施例中，燃料电池混合动力铰接车的供电装置还包括第一储能电池103和第二储能电池203。其中，第一储能电池103和第二储能电池203并联于车辆的正母线300和负母线301上，用于保证车辆母线的电压稳定。当第一储能电池103发生故障时，可通过第二储能电池203保证车辆母线的电压稳定，当第二储能电池203发生故障时，可通过第一储能电池103保证车辆母线的电压稳定，由此其中一组储能电池发生故障时，不会影响整个车辆的运行。

进一步地，如图1所示，燃料电池单元还包括串联于第一燃料电池100和第二燃料电池200连通的燃料管路上的电磁阀，且电磁阀用于控制第一燃料电池单元和第二燃料电池单元之间的燃气管路的通断状态。其中，电磁阀为两个，为了方便理解，将两个电磁阀分别定义为第一电磁阀104和第二电磁阀204。其中，如图3所示，第一电磁阀104用于控制第一燃料电池单元范围内的燃料管路，如图4所示，第二电磁阀204用于控制第二燃料电池单元范围内的燃料管路。当第一燃料电池单元和第二燃料电池单元正常工作时，第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，当第一储氢组件101或第二储氢组件201发生故障时，打开第一电磁阀104和第二电磁阀204，使得第一燃料电池100和第二燃料电池200连接的燃料管路呈通路状态，此时第一燃料电池单元和第二燃料电池单元可共用一组储氢组件提供的氢气，从而保证车辆的续航能力，且不影响车辆的运行功率。

进一步地，在燃料电池单元内部设备上均安装有网络板卡，当设备出现故障时，将通过网络板卡将具体的故障信息传输给整车的网络，并在显示屏上显示出故障设备的相关信息，以提醒车辆人员设备出现故障，同时通过控制器打开电磁阀开关，保证燃料电池系统正常供电，进而使得车辆稳定运行。需要说明的是，设备故障检测的技术为现有技术，本文不再详细介绍。

如表1中的序号1所示，当第一燃料电池单元和第二燃料电池单元均正常工作，即第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第二燃料电池200、第一散热器102、第二散热器202、第一储氢组件101以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时，第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，使得第一燃料电池单元和第二燃料电池单元分别为各自车辆的母线供电，由此车辆的续航能力处于正常状态，且整个车辆的燃料电池系统发挥的功率达到满功率。需要说明的是，当第一燃料电池单元和第二燃料电池单元正常工作时，即第一燃料电池100和第二燃料电池200能够正常提供电能，此时燃料电池系统发挥的功率为满功率。

表1燃料电池系统中燃料电池单元的配置情况

如表1中的序号2所示，当检测到第一储能电池103发生故障时，第二储能电池203、第一燃料电池100、第二燃料电池200、第一散热器102、第二散热器202、第一储氢组件101以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时，第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，第二储能电池203为车辆母线提供稳定的工作电压，使得第一燃料电池单元和第二燃料电池单元分别为各自车辆的母线供电，由此车辆的续航能力处于正常状态，且燃料电池系统发挥的功率达到满功率。

当检测到第二储能电池203发生故障时，第一储能电池103、第一燃料电池100、第二燃料电池200、第一散热器102、第二散热器202、第一储氢组件101以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时，第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，第一储能电池103为车辆母线提供稳定的工作电压，使得第一燃料电池单元和第二燃料电池单元分别为各自车辆的母线供电，由此车辆的续航能力处于正常状态，且燃料电池系统发挥的功率达到满功率。

如表1中的序号3所示，当检测到第一燃料电池100发生故障时，第一散热器102停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第二燃料电池200、第二散热器202、第一储氢组件101以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第一储氢组件101提供的氢气和第二储氢组件201提供的氢气共同供给第二燃料电池200，此时第二燃料电池200发电供给车辆母线，使得车辆的续航能力处于正常状态，燃料电池系统的功率减半。

当检测到第二燃料电池200发生故障时，第二散热器202停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第一散热器102、第一储氢组件101以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第一储氢组件101提供的氢气和第二储氢组件201提供的氢气共同供给第一燃料电池100，此时第一燃料电池100发电供给车辆母线，使得车辆的续航能力处于正常状态，燃料电池系统的功率减半。

需要说明的是，当第一燃料电池100或第二燃料电池200发生故障时，即只有一组燃料电池正常提供电能，此时燃料电池系统发挥的功率减半。

如表1中的序号3所示，当检测到第一储氢组件101发生故障时，第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第二燃料电池200、第一散热器102、第二散热器202以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第二储氢组件201提供的氢气同时供给第一燃料电池100和第二燃料电池200，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率达到满功率。

当检测到第二储氢组件201发生故障时，第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第二燃料电池200、第一散热器102、第二散热器202以及第一储氢组件101均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第一储氢组件101提供的氢气同时供给第一燃料电池100和第二燃料电池200，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率达到满功率。

如表1中的序号4所示，当检测到第一燃料电池100和第一储氢组件101发生故障时，第一散热器102停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第二燃料电池200、第二散热器202以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，第二燃料电池200发电供给车辆母线，且第二储氢组件201提供的氢气供给第二燃料电池200，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率减半。

当检测到第二燃料电池200和第二储氢组件201发生故障时，第二散热器202停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第一散热器102以及第一储氢组件101均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于断开状态，第一燃料电池100发电供给车辆母线，且第一储氢组件101提供的氢气供给第一燃料电池100，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率减半。

如表1中的序号4所示，当检测到第一燃料电池100和第二储氢组件201发生故障时，第一散热器102停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第二燃料电池200、第二散热器202以及第一储氢组件101均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第二燃料电池200发电供给车辆母线，第一储氢组件101提供的氢气供给第二燃料电池200，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率减半。

当检测到第二燃料电池200和第一储氢组件101发生故障时，第二散热器202停止工作，第一储能电池103、第二储能电池203、第一燃料电池100、第一散热器102以及第二储氢组件201均为正常工作状态，此时第一电磁阀104和第二电磁阀204处于闭合状态，第一燃料电池100发电供给车辆母线，第二储氢组件201提供的氢气供给第一燃料电池100，使得车辆的续航能力减半，燃料电池系统发挥的功率减半。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。