一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统

技术领域

本发明涉及电池控制系统技术领域，具体为一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统。

背景技术

随着汽车的发展，传统汽车工业的可持续发展面临着环境污染和能源短缺的双重压力，相关技术中，通过燃料电池汽车(例如，氢燃料电池汽车)可缓解上述的压力，然而，当燃料电池汽车处于温度较低的环境中时，需要对燃料电池汽车的发动机进行长时间的加热，才能实现车辆的启动；

燃料电池温度低于零度启动时，由于燃料电池产物为水，产生的水会在燃料电池内部结冰，燃料电池内部结冰后，阻碍了反应气体到达催化剂表面，当结冰完全堵死燃料电池内部前，如果燃料电池温度没有升高到零度以上，导致低温启动失败，内部的结冰会对燃料电池材料关键材料造成破坏，导致性能降低，缩短燃料电池寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，具备保障了燃烧电池在低温环境中启动等优点，解决了燃烧电池在低温环境中启动不了的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，包括BCM控制模块，所述BCM控制模块分别由电池模块、电池控制模块以及控制台显示模块组成，电池模块由燃烧电池、第一电池、第二电池以及其他备用电池组成，第一电池包括加热模块，电池控制模块包括电池电量检测模块与电池温度检测模块，控制台显示模块包括燃烧电池电量显示与蓄电池电量显示，燃烧电池电量显示的数据接收端数据连接在电池电量检测模块上，蓄电池电量显示同样与燃烧电池电量的数据接收端数据连接。

优选的，所述第一电池、第二电池以及备用电池均为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池具备着高稳定性以及高抗寒性，从而保障了第一电池或者第二电池在低温状态下正常运行，热模块为PTC正温度系数热敏电阻，PTC正温度系数热敏电阻阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作，同时具有限制电流的作用，避免损坏电路中的元器件。

优选的，所述加加热模块的电源接受端分别与第一电池、第二电池以及备用电池电线连接，第一电池、第二电池或者备用电池可以向加热模块提供发热所需要的电量，电池控制模块包括电池电量检测模块与电池温度检测模块。

优选的，所述电池电量检测模块分别对燃烧电池、第一电池、第二电池以及备用电池数据连接，电池电量检测模块可以对燃烧电池、第一电池、第二电池以及备用电池自身的电量进行实时监控。

优选的，所述电池温度检测模块的数据接收端与燃烧电池的输出端数据连接，电池温度检测模块为TS-18B20温度检测芯片，电池温度检测模块可以对燃烧电池进行监控。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，具备以下有益效果：

1、该适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，由电池温度检测模块对燃烧电池进行启动时温度检测，当温度低于正常启动阈值时第一电池对燃烧电池内的加热模块进行专门供电，从而加热模块对燃烧电池进行升温，从而保障了燃烧电池正常启动，避免了内部的结冰会对燃料电池材料关键材料造成破坏，保障了燃烧电池的性能，从而提高了燃烧电池的使用寿命。

2、该适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，由控制台显示模块对第一电池电量进行显示，从而提醒用户及时对第一电池进行充电，从而保障了后期加热模块所需要的电量，保障了燃烧电池后期正常运行。

3、该适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，将第一电池、第二电池以及备用电池均为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池具备着高稳定性以及高抗寒性，从而保障了第一电池或者第二电池在低温状态下正常运行，热模块为PTC正温度系数热敏电阻，PTC正温度系数热敏电阻阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作，同时具有限制电流的作用，避免损坏电路中的元器件。

附图说明

图1为本发明一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统系统分布示意图；

图2为本发明燃烧电池系统流程图；

图3为本发明第一电池启动系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，本发明提供一种新的技术方案：一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统，包括有BCM控制模块，BCM控制模块基于ARM Cortex-M3内核的STM32F105，BCM控制模块分别由电池模块、电池控制模块以及控制台显示模块组成，电池模块由燃烧电池、第一电池、第二电池以及其他备用电池组成，第一电池、第二电池以及备用电池均为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池具备着高稳定性以及高抗寒性，从而保障了第一电池或者第二电池在低温状态下正常运行，第一电池包括加热模块，加热模块为PTC正温度系数热敏电阻，PTC正温度系数热敏电阻阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作，同时具有限制电流的作用，避免损坏电路中的元器件，同时加热模块的电源接受端分别与第一电池、第二电池以及备用电池电线连接，从而由第一电池、第二电池或者备用电池可以向加热模块提供发热所需要的电量，电池控制模块包括电池电量检测模块与电池温度检测模块，电池电量检测模块分别对燃烧电池、第一电池、第二电池以及备用电池数据连接，从而电池电量检测模块可以对燃烧电池、第一电池、第二电池以及备用电池自身的电量进行实时监控，电池温度检测模块的数据接收端与燃烧电池的输出端数据连接，电池温度检测模块为TS-18B20温度检测芯片，从而电池温度检测模块可以对燃烧电池进行监控，控制台显示模块包括燃烧电池电量显示与蓄电池电量显示，燃烧电池电量显示的数据接收端数据连接在电池电量检测模块上，且蓄电池电量显示同样与燃烧电池电量的数据接收端数据连接；

燃烧电池正常启动步骤流程，请参阅图2：S1、燃烧电池启动，由BCM控制模块将信号传输至电池温度检测模块，电池温度检测模块检测燃烧电池的启动时的温度；

S2、从而电池温度检测模块判断燃烧电池是否处于低于燃烧电池正常启动阈值温度，当电池温度检测模块检测燃烧电池温度高于正常启动阈值时，从而燃烧电池正常启动；

S3、当电池温度检测模块检测燃烧电池温度低于正常启动阈值时，电池温度检测模块将信号传输至BCM控制模块，从而BCM控制模块对第一电池进行控制，从而控制第一电池向燃烧电池内的加热模块进行供电，这样加热模块进行发热对燃烧电池进行升温；

S4、当电池温度检测模块检测燃烧电池温度高于正常启动阈值温度时，由电池温度检测模块向BCM控制模块传输关闭信号，进而控制第一电池停止对加热模块供电，从而燃烧电池可以正常启动；

S5、当燃烧电池正常启动候，由电池电量检测模块对燃烧电池的电量进行检测，由控制台显示模块显示燃烧电池的电量；

第一电池正常供电步骤流程，请参阅图3，S1、第一电池供电启动，电池电量检测模块对第一电池所存储的电量进行检测，判断第一电池电量是否高于加热模块正常启动所需要的电量阈值；

S2、当第一电池电量储存高于加热模块正常启动所需要的电量阈值时，第一电池正常启动，对加热模块正常供电；

S3、当第一电池电量储存低于加热模块正常启动所需要的电量阈值时，从而BCM控制模块控制第一电池关闭，由第二电池或者备用电池对加热模块进行供电，同时由控制台显示模块对第一电池电量进行显示，从而提醒用户及时对第一电池进行充电，从而保障了加热电池所需要的电量。

工作原理：当一种适用于低温环境的燃料电池管理控制系统使用时，燃烧电池启动，由BCM控制模块将信号传输至电池温度检测模块，电池温度检测模块检测燃烧电池的启动时的温度，从而电池温度检测模块判断燃烧电池是否处于低于燃烧电池正常启动阈值温度，当电池温度检测模块检测燃烧电池温度高于正常启动阈值时，从而燃烧电池正常启动，当电池温度检测模块检测燃烧电池温度低于正常启动阈值时，电池温度检测模块将信号传输至BCM控制模块，从而BCM控制模块对第一电池进行控制，从而控制第一电池向燃烧电池内的加热模块进行供电，这样加热模块进行发热对燃烧电池进行升温，当电池温度检测模块检测燃烧电池温度高于正常启动阈值温度时，由电池温度检测模块向BCM控制模块传输关闭信号，进而控制第一电池停止对加热模块供电，从而燃烧电池可以正常启动，当燃烧电池正常启动候，由电池电量检测模块对燃烧电池的电量进行检测，由控制台显示模块显示燃烧电池的电量；

第一电池供电启动，电池电量检测模块对第一电池所存储的电量进行检测，判断第一电池电量是否高于加热模块正常启动所需要的电量阈值，当第一电池电量储存高于加热模块正常启动所需要的电量阈值时，第一电池正常启动，对加热模块正常供电，当第一电池电量储存低于加热模块正常启动所需要的电量阈值时，从而BCM控制模块控制第一电池关闭，由第二电池或者备用电池对加热模块进行供电，同时由控制台显示模块对第一电池电量进行显示，从而提醒用户及时对第一电池进行充电，从而保障了后期燃烧电池所需要的电量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。