改進的叉車用燃料電池電源系統的製作方法

2023-07-25 05:37:11

專利名稱：改進的叉車用燃料電池電源系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃料電池系統，具體地，涉及改進的叉車用燃料電池電源系統。
背景技術：
設計叉車用燃料電池系統時，為了可以和現有的鉛酸電池進行直接替換以避免叉車的改造，不得不把所有的零部件集中在ー個長方形空腔內。叉車用燃料電池系統需要包括控制器、儲能裝置、DCDC變化器、接觸器、燃料電池系統、氫氣加注閥、氫氣瓶、氫氣供應系統等。系統要達到和鉛酸電池相同的重量，還要放置配重。整個系統所需要的零部件集成在ー個狹小的空間內，造成零部件之間沒有空間。這會造成安裝，拆卸非常麻煩。甚至拆卸零部件時不得不拆卸掉其他零部件。
現有技術存在諸多的不足之處。有的設計減少了系統功能；有的設計採用尺寸較小的容量較小的儲能裝置，降低了系統的性能；有的設計方案甚至把氫氣瓶放置到系統外部；有的設計在系統內零部件之間幾乎沒有可以移動的空間，拆卸其他零部件必須移動其他零部件；有的設計在系統沒有空間放置緊急關機按鈕，依賴於氫氣加注系統設計的緊急關機按鈕，這會造成在系統異常的緊急情況下無法迅速關閉系統。申請號為「200820233706. 2」、名稱為「叉車氣瓶固定裝置」的中國實用新型專利，
其公開的技術方案把氣瓶放置在叉車後端，使用時需要更換氫氣瓶，這也需要較多的時間。同時氣瓶放置在叉車後方也很不安全。該方案由於系統不夠緊湊，無法把氫氣瓶放置到系統內部。公開號為「CA2659135A1」、名稱為「FUEL CELL INDUSTRIAL VEHICLE」 的加拿大專利，提供了燃料電池叉車系統方案，重新設計了整個叉車。不能直接替換現有的叉車電池。申請號為「200920174236. I」、名稱為「ー種新型叉車」的中國實用新型專利，其提供的技術方案也考慮重新設計現有車輛。申請號為「200820179687. X」、名稱為「ー種燃料電池叉車」的中國實用新型專利，
其提供的技術方案同樣也是重新設計叉車。

發明內容
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種改進的叉車用燃料電池電源系統。本發明解決叉車用燃料電池系統緊湊性問題。叉車用燃料電池在把整個系統集成到一個長方形空腔內。由於尺寸的限制，各個零部件之間幾乎沒有可以移動的空間。線路安裝麻煩。零部件拆裝麻煩，必須移除其他零部件。留有放置配重的空間。根據本發明的ー個方面，提供一種改進的叉車用燃料電池電源系統，包括外殼、以及設置在所述外殼內的燃料電池系統、DCDC變換單元、接觸器、蓄能裝置、控制器，還包括設置在所述外殼外的電源輸出端、以及設置在所述外殼內的操作控制單元、電氣隔離板、氫氣存儲系統、加注閥，其中，所述接觸器為常開型大電流接觸器，所述DCDC變換單元包括相連接的DCDC變換器和大功率ニ極管，
所述燃料電池系統連接所述DCDC變換單元、接觸器、電源輸出端，所述控制器連接所述燃料電池系統、操作控制單元、接觸器，所述蓄能裝置連接所述控制器、操作控制單元、接觸器，所述電氣隔離板將所述外殼的空間分隔為電子系統空間和氣體供應空間，所述燃料電池系統、DCDC變換單元、接觸器、蓄能裝置、控制器、操作控制單元、加注閥位於所述電子系統空間內，所述氫氣存儲系統位於所述氣體供應空間內，所述氣體供應空間位於所述電子系統空間的下方。優選地，所述燃料電池系統、蓄能裝置、DCDC變換單元沿著所述外殼由前往後的方向依次設置在所述外殼的電氣隔離板上。優選地，所述操作控制單元和控制器的安裝位置均高於所述DCDC變換單元和蓄能裝置的安裝位置。優選地，所述操作控制單元和控制器沿著所述外殼由前往後的方向依次安裝。優選地，所述接觸器安裝在所述底板的位於所述外殼的側板與所述蓄能裝置之間的區域內。優選地，所述燃料電池系統所包含的燃料電池的輸出端連接所述DCDC變換單元的輸入端，DCDC變換單元通過所述接觸器連接所述蓄能裝置，所述DCDC變換單元的輸出端還連接所述電源輸出端和所述燃料電池系統所包含的大功率輔助部件，所述蓄能裝置的端ロ通過所述接觸器連接所述電源輸出端和所述燃料電池系統所包含的大功率輔助部件，所述操作控制單元分別連接所述蓄能裝置、D⑶C變換單元、控制器，所述控制器分別連接所述燃料電池系統所包含的燃料電池、輔助系統、DCDC變換單元、接觸器的控制端、蓄能裝置，其中，所述輔助系統包括所述大功率輔助部件，所述操作控制單元用於接收操作信號並為所述控制器和DCDC變換單元供電，所述控制器用於接收所述操作控制單元根據所述操作信號生成的操作指令井根據所述操作指令控制所述接觸器、DCDC變換單元、輔助系統，所述控制器還用於測量所述燃料電池系統所包含的燃料電池的狀態參數、測量所述蓄能裝置的狀態參數、測量所述輔助系統的狀態參數、和接收所述DCDC變換單元的狀態數據。優選地，所述燃料電池的輸出端連接所述D⑶C變換器的輸入端，所述D⑶C變換器的輸出端正極連接所述大功率ニ極管的正極，所述大功率ニ極管的負極通過所述接觸器連接所述蓄能裝置，所述DCDC變換器連接所述控制器並接受所述控制器的控制，所述DCDC變換器連接所述操作控制單元並接收所述操作控制單元的供電。優選地，所述操作控制單元根據接收到的開機操作信號改變與所述DCDC變換單元、以及控制器的電連接狀態。優選地，所述D⑶C變換單元的狀態數據包括D⑶C輸入電流、D⑶C輸入電壓。優選地，還包括如下任ー種或任多種裝置-氫氣安全系統,所述氫氣安全系統包括分別放置在電子控制系統空間、以及氣體供應空間內的傳感器，所述傳感器連接所述控制器，-監測顯示器，所述監測顯示器連接所述控制器，-開關機按鈕，所述開關機按鈕分別連接所述操作控制單元和控制器，-無線遙控器，所述無線遙控器以無線方式連接所述操作控制單元，
-急停按鈕，所述急停按鈕連接所述操作控制單元。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果I)現有技術在系統中放置的儲能裝置容量較小，讓儲能裝置處於較高倍率的充放電狀態，降低了儲能裝置的壽命。本發明可以放置更高容量的儲能裝置，讓儲能裝置處於較低倍率的充放電狀態，延長了儲能裝置的壽命、以及系統可以擱置不使用的時間。例如在放置儲能裝置為鋰離子蓄電池的情況下。現有技術中設計放置的鋰離子蓄電池，容量為32AH，峰值輸出48KW。本發明設計的系統可以放置的鋰離子蓄電池，容量為50AH，峰值輸出72KW。在吸收叉車制動時，600A的情況下，充電倍率為12C。現有技術為18C。更高的儲能裝置容量降低了相同電流輸出時的充放電倍率有利於延長蓄電池的壽命。
2)本發明的結構緊湊，可以方便的對系統進行安裝、檢修維護等工作。3)在外殼內部，操作控制單元、控制器放置在頂部，在系統不用移到叉車外部的情況下，可以檢查維護。故障排除。也方便對控制器控制軟體的升級。4)零部件與零部件之間，零部件與外殼之間都留有空間。該空間可以方便地連接線路，移除零部件。5)本發明的結構設計緊湊可以放置緊急關機按鈕。如遇緊急情況，可以迅速的切斷整個系統。6)系統操作需要的開關機按鈕、急停按鈕、加注閥等部件的放置高度合適，方便加注、操作。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯圖I為根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統的整體結構示意圖；圖2為根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統的系統結構示意圖；圖3為圖2所示改進的叉車用燃料電池電源系統中的DCDC變換單元的結構示意圖；圖4示出根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統中大功率ニ極管的位置示意圖；圖5為根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統的具體實施方式
A ；圖6為根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統的具體實施方式
B。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一歩理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。根據本發明提供的改進的叉車用燃料電池電源系統，包括外殼90、以及設置在所述外殼90內的燃料電池系統100、D⑶C變換單元2、接觸器3、蓄能裝置4、控制器7，還包括設置在所述外殼90外的電源輸出端5、以及設置在所述外殼90內的操作控制單元6、電氣隔離板901、氫氣存儲系統、加注閥95，其中，所述接觸器3為常開型大電流接觸器，所述D⑶C變換單元2包括相連接的D⑶C變換器21和大功率ニ極管22，所述燃料電池系統100連接所述D⑶C變換單元2、接觸器3、電源輸出端5，所述控制器7連接所述燃料電池系統100、操作控制單元6、接觸器3，所述蓄能裝置4連接所述控制器7、操作控制單元6、接觸器3，所述電氣隔離板901將所述外殼90的空間分隔為電子系統空間和氣體供應空間，所述燃料電池系統100、D⑶C變換單元2、接觸器3、蓄能裝置4、控制器7、操作控制單元6、加注閥95位於所述電子系統空間內，所述氫氣存儲系統位於所述氣體供應空間內，所述氣體供應空間位於所述電子系統空間的下方。所述燃料電池系統100、蓄能裝置4、D⑶C變換單元2沿著所述外殼90由前往後的方向依次設置在所述外殼90的電氣隔離板901上。所述操作控制單元6和控制器7的安裝位置均高於所述DCDC變換單元2和蓄能裝置4的安裝位置。所述操作控制單元6和控制器7沿著所述外殼90由前往後的方向依次安裝。所述接觸器3安裝在所述底板的位於所述外殼90的側板與所述蓄能裝置4之間的區域內。在一個優選例中，所述叉車用燃料電池電源系統還包括氫氣安全系統、監測顯示器91、開關機按鈕92、無線遙控器93、急停按鈕94，其中，所述氫氣安全系統包括分別放置在電子控制系統空間、以及氣體供應空間內的傳感器，所述傳感器連接所述控制器7，所述監測顯示器91連接所述控制器7，所述開關機按鈕92分別連接所述操作控制單元6和控制器7，所述無線遙控器93以無線方式連接所述操作控制單元6，所述急停按鈕94連接所述操作控制單元6。 所述燃料電池系統100包括燃料電池I、以及輔助系統8。所述輔助系統8包括空氣供應系統、冷卻系統、氫氣供應系統，所述大功率輔助部件80是指輔助系統中的大功率部件(例如風機、泵、散熱風扇)。本領域技術人員可以參考現有技術實現所述輔助系統8及其大功率輔助部件80，在此不予贅述。圖5和圖6示出了兩個根據本發明的具體實施方式
中的燃料電池電源系統。具體地，圖5示出具體實施方式
A :某叉車廠2噸電動叉車使用鉛酸電池電壓為48V。該鉛酸蓄電池長度1210mm，寬度496mm，高度785mm，重量為1300kg，電壓48V。叉車工作電壓範圍40-60V。設計系統長度為1210mm，寬度500mm，高度780mm，重量為1300Kg，系統額定電壓40-60V。圖6示出具體實施方式
B :某叉車廠三輪站駕式平衡重叉車使用鉛酸蓄電池電壓為36V，長度980_，寬度520_，高度787_，重量為1180kg。叉車工作電壓範圍30-45V。設計系統長度為980mm，寬度496mm，高度780mm，重量為1180Kg，系統額定電壓30-45V。本發明之所以能夠設計成如圖I所示的緊湊結構，主要是因為採用了如圖2所示的緊湊型燃料電池電源系統，接下來對圖2所示的緊湊型燃料電池電源系統進行描述。如圖2所示，所述緊湊型燃料電池電源系統，包括燃料電池UDOTC變換單元2、接觸器3、蓄能裝置4、電源輸出端5、操作控制單元6、控制器7、輔助系統8，其中，所述接觸器3為常開型大電流接觸器，所述DCDC變換單元2包括相連接的DCDC變換器21和大功率ニ極管22。具體地，所述燃料電池I的輸出端連接所述D⑶C變換單元2的輸入端，D⑶C變換単元2通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4，所述DCDC變換單元2的輸出端還連接所述電源輸出端5和所述輔助系統8所包含的大功率輔助部件80，所述蓄能裝置4的端ロ通過所述接觸器3連接所述電源輸出端5和輔助系統8，所述操作控制單元6分別連接所述蓄能裝置4、D⑶C變換單元2、控制器7，所述控制器7分別連接所述燃料電池I、D⑶C變換單元2、接觸器3的控制端、蓄能裝置4、輔助系統8。在本實施例中，所述DCDC變換單元2的輸出端正極通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4的正極，所述DCDC變換單元2的輸出端負極通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4的負極，所述蓄能裝置4的正極通過所述接觸器3連接所述電源輸出端5的正極和輔助系統8的正極，所述蓄能裝置4的負極直接連接所述電源輸出端5的負極和輔助系統8的負極；而在本實施例的一個變化例中，與圖2所示實施例的區別在於，在本變化例中，所述接觸器3的連接位置變化為所述接觸器3連接在所述DCDC變換單元2的輸出端負極與所述蓄能裝置4的負極之間，而所述DCDC變換單元2的輸出端正極與所述蓄能裝置4的正極之
間直接連接，相應地，所述蓄能裝置4的正極直接連接所述電源輸出端5的正極和輔助系統8的正極，所述蓄能裝置4的負極通過所述接觸器3連接所述電源輸出端5的負極和輔助系統8的負極。本領域技術人員理解，本自然段中描述的接觸器3的兩種連接方式均可以實現「D⑶C變換單元2通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4」、以及「所述蓄能裝置4的端ロ通過所述接觸器3連接所述電源輸出端5和輔助系統8」。所述操作控制單元6用於接收操作信號並為所述控制器7和DCDC變換單元2供電，所述控制器7用於接收所述操作控制單元6根據所述操作信號生成的操作指令並根據所述操作指令控制所述接觸器3、DCDC變換單元2、輔助系統8，所述控制器I還用於測量所述燃料電池I的狀態參數、測量所述蓄能裝置4的狀態參數、測量所述輔助系統8的狀態參數和接收所述DCDC變換單元2的狀態數據。所述DCDC變換器21包括CAN通訊模塊、輸入電壓測量模塊、輸入電流測量模塊、輸出電壓測量模塊、輸出電流測量模塊。優選地，DCDC變換器21可以根據CAN通訊模塊的通訊數據控制輸出電流、電壓的具體數值；還通過CAN通訊模塊輸出輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流等數據。所述DCDC變換單兀2的狀態數據包括D⑶C輸入電流、D⑶C輸入電壓。所述控制器7是一體化設計的控制器，相當於集成了專利申請號為「200610011555. I」的中國發明專利申請中的分散的燃料電池控制器、整車控制器、蓄電池能量管理系統；進ー步具體地，所述控制器7可以包括能量管理単元、燃料電池控制単元、蓄能裝置監控單元、氫氣安全監測單元、系統故障監控單元、啟動控制単元。更為具體地，如圖3所示，所述燃料電池I的輸出端連接所述DOTC變換器21的輸入端，所述D⑶C變換器21的輸出端正極連接所述大功率ニ極管22的正極，所述大功率ニ極管22的負極通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4，所述DCDC變換器21連接所述控制器I並接受所述控制器7的控制，所述DCDC變換器21連接所述操作控制單元6並接收所述操作控制單元6的供電。而在本實施例的一個變換例中，與圖3所示實施例的區別在於，在本變化例中，所述燃料電池I的輸出端正極連接所述大功率ニ極管22的正極，所述大功率ニ極管22的負極連接所述DCDC變換器21的輸入端正極，所述燃料電池I的輸出端負極直接連接所述DCDC變換器21的輸入端負極，所述DCDC變換器21的輸出端直接通過所述接觸器3連接所述蓄能裝置4。進ー步地，如圖2所示，當所述開關機按鈕92或無線遙控器93給出啟動信號吋，所述操作控制單元6對所述控制器7供電，所述控制器7輸出控制信號給接觸器使作為開關的接觸器合上，所述蓄能裝置4通過所述接觸器3給所述大功率輔助部件80供電，所述輔助系統8中除所述大功率輔助部件80外的其他裝置(例如氫氣供應系統)由所述控制器7供電，同時，所述控制器7給所述輔助系統8的所有組成模塊輸出信號，從而啟動所述燃料電池I ;啟動後，所述接觸器3—直保持連通狀態。採用這樣的啟動模式，無需使用額外配置的輔助蓄電池和充電用輔助DC/DC變換器，減少了零部件以及對應的線路、提高了系統的可靠性，節約了空間，精簡了系統體積，降低了成本。在本實施例的一個優選例中，如圖4所示，所述大功率ニ極管22放置在所述D⑶C變換器21的散熱通道上，這樣可以利用所述DCDC變換器的自帶的散熱風扇2102從風道2101排出的空氣對所述大功率ニ極管22散熱。省去了所述大功率ニ極管的散熱器2201(即鋁翅片)上的散熱風扇，減小了散熱器的體積、節約了能源，同時也省去了對該散熱風扇 進行供電的線路。所述操作控制單元6根據接收到的開機操作信號改變與所述DCDC變換単元、以及控制器7的電連接狀態。這樣，所述控制器7僅在系統工作時處於運轉狀態，不會因為一直處於運轉狀態而導致的系統能耗高的問題。接下來通過本發明的一個優選的具體實施方式
中來說明系統工作原理，具體地，系統未啟動時，所述操作控制單元6與所述控制器7、DCDC變換單元2之間未建立電連接狀態。當所述無線遙控器93按鈕或所述開關機按鈕92被壓下吋，所述操作控制單元6與所述控制器7、DCDC變換單元2建立電連接，所述蓄能裝置4通過所述操作控制單元6供電至所述控制器7，所述控制器7的輸出信號驅動所述接觸器3連通，所述蓄能裝置4通過所述接觸器3給所述大功率輔助部件80供電，所述輔助系統8中除所述大功率輔助部件80外的其他裝置(例如氫氣供應系統)由所述控制器7供電，同時，所述控制器7給所述輔助系統8的所有組成模塊輸出工作信號，從而啟動所述燃料電池I ;所述燃料電池I輸出電力至所述DCDC變換單元2，所述控制器7根據接收到的所述燃料電池I、蓄能裝置4、DCDC變換單元2的狀態數據信號控制所述DCDC變換單元2輸出電流；系統正常工作狀態下，所述DCDC變換單元2的輸出電壓高於所述蓄能裝置4輸出電壓，所述DCDC變換單元2的輸出電流通過所述電源輸出端5輸出至搭載所述燃料電池電源系統的小型車驅動系統，驅動該小型車工作，同時所述DCDC變換單元2給所述蓄能裝置4充電、給所述大功率輔助部件80、操作控制単元6供電；當小型車處於大功率行駛狀態時，所述電源輸出端5需要輸出高功率、大電流，此時所述DCDC變換單元2輸出電流不足以滿足要求，所述蓄能裝置4將與所述DCDC變換單元2共同輸出電流通過所述電源輸出端5輸出至搭載該燃料電池電源系統的小型車驅動系統，驅動該小型車維持大功率行駛狀態；當小型車處於制動狀態時，制動回收的電能通過電源輸出端給蓄能裝置充電。需要啟動系統時，壓下所述無線遙控器93按鈕或所述開關機按鈕92，所述操作控制單元6與所述控制器7、DCDC變換單元2建立電連接的同時，所述操作控制單元6輸出開關信號給所述控制器7，所述控制器7接收到開關信號後輸出保持供電信號給所述操作控制単元6，使得所述操作控制單元6與所述控制器7、DCDC變換單元2保持電連接狀態；同時，所述控制器7還驅動所述開關機按鈕92的指示燈亮起，提示系統啟動；此時，可鬆開所述無線遙控器93按鈕或所述開關機按鈕92。需要關閉系統時，再次壓下所述無線遙控器93按鈕或所述開關機按鈕92，所述操作控制單元6輸出開關信號給所述控制器7，所述控制器7接收到開關信號後，控制所述開關機按鈕92上的指示燈閃爍(提示關機，此時可鬆開所述無線遙控器93的按鈕或所述開關機按鈕92)，所述控制器7同時控制所述輔助系統8停止工作，然後停止輸出保持供電信號給所述操作控制單元6，使得所述操作控制單元7與所述控制器7、DCDC變換單元2的電連接斷開；整個系統停止工作。壓下所述急停按鈕94時，所述操作控制單元6與所述控制器7、D⑶C變換單元2之間的電連接迅速斷開，從而切斷整個系統的供電，使得系統停止工作。所述監測顯示器91從所述控制器7獲得電力、通訊數據，在屏幕上顯示系統狀態、
故障信息等。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種改進的叉車用燃料電池電源系統，包括外殼(90)、以及設置在所述外殼(90)內的燃料電池系統(100)、D⑶C變換單元(2)、接觸器(3)、蓄能裝置(4)、控制器(7)，其特徵在於，還包括設置在所述外殼(90)外的電源輸出端(5)、以及設置在所述外殼(90)內的操作控制單元(6)、電氣隔離板(901)、氫氣存儲系統、加注閥(95)，其中，所述接觸器(3)為常開型大電流接觸器，所述DCDC變換單元(2)包括相連接的DCDC變換器(21)和大功率ニ極管(22)， 所述燃料電池系統(100)連接所述D⑶C變換單元(2)、接觸器(3)、電源輸出端(5)，所述控制器(7)連接所述燃料電池系統(100)、操作控制單元(6)、接觸器(3)，所述蓄能裝置(4)連接所述控制器(7)、操作控制單元(6)、接觸器(3)， 所述電氣隔離板(901)將所述外殼(90)的空間分隔為電子系統空間和氣體供應空間，所述燃料電池系統(100)、D⑶C變換單元(2)、接觸器(3)、蓄能裝置(4)、控制器(7)、操作控制單元(6)、加注閥(95)位於所述電子系統空間內，所述氫氣存儲系統位於所述氣體供應空間內，所述氣體供應空間位於所述電子系統空間的下方。
2.根據權利要求I所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述燃料電池系統(100)、蓄能裝置(4)、D⑶C變換單元(2)沿著所述外殼(90)由前往後的方向依次設置在所述外殼(90)的電氣隔離板(901)上。
3.根據權利要求I或2所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述操作控制單元(6)和控制器(7)的安裝位置均高於所述DOTC變換單元(2)和蓄能裝置(4)的安裝位置。
4.根據權利要求3所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述操作控制単元(6)和控制器(7)沿著所述外殼(90)由前往後的方向依次安裝。
5.根據權利要求4所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述接觸器(3)安裝在所述底板的位於所述外殼(90)的側板與所述蓄能裝置(4)之間的區域內。
6.根據權利要求I所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述燃料電池系統(100)所包含的燃料電池(I)的輸出端連接所述D⑶C變換單元(2)的輸入端，D⑶C變換單元(2)通過所述接觸器(3)連接所述蓄能裝置(4)，所述DCDC變換單元(2)的輸出端還連接所述電源輸出端(5)和所述燃料電池系統(100)所包含的大功率輔助部件(80)，所述蓄能裝置(4)的端ロ通過所述接觸器(3)連接所述電源輸出端(5)和所述燃料電池系統(100)所包含的大功率輔助部件(80)，所述操作控制單元(6)分別連接所述蓄能裝置(4)、D⑶C變換單元(2 )、控制器(7 )，所述控制器(7 )分別連接所述燃料電池系統(100 )所包含的燃料電池、輔助系統(8)、D⑶C變換單元(2)、接觸器(3)的控制端、蓄能裝置(4)，其中，所述輔助系統(8)包括所述大功率輔助部件(80)， 所述操作控制單元(6 )用於接收操作信號並為所述控制器(7 )和DCDC變換單元(2 )供電，所述控制器(7)用於接收所述操作控制單元(6)根據所述操作信號生成的操作指令並根據所述操作指令控制所述接觸器(3)、D⑶C變換單元(2)、輔助系統(8)，所述控制器(7)還用於測量所述燃料電池系統(100)所包含的燃料電池(I)的狀態參數、測量所述蓄能裝置(4)的狀態參數、測量所述輔助系統的狀態參數、和接收所述DCDC變換單元(2)的狀態數據。
7.根據權利要求I或6所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述燃料電池(I)的輸出端連接所述D⑶C變換器(21)的輸入端，所述D⑶C變換器(21)的輸出端正極連接所述大功率ニ極管(22)的正極，所述大功率ニ極管(22)的負極通過所述接觸器(3)連接所述蓄能裝置(4)，所述D⑶C變換器(21)連接所述控制器(7 )並接受所述控制器(7 )的控制，所述DCDC變換器(21)連接所述操作控制單元(6 )並接收所述操作控制單元(6 )的供電。
8.根據權利要求I或6所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述操作控制單元(6)根據接收到的開機操作信號改變與所述DCDC變換單元、以及控制器(7)的電連接狀態。
9.根據權利要求I或6所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，所述D⑶C變換單元(2)的狀態數據包括D⑶C輸入電流、D⑶C輸入電壓。
10.根據權利要求I所述的改進的叉車用燃料電池電源系統，其特徵在於，還包括如下任ー種或任多種裝置 -氫氣安全系統，所述氫氣安全系統包括分別放置在電子控制系統空間、以及氣體供應空間內的傳感器，所述傳感器連接所述控制器(7)， -監測顯示器(91)，所述監測顯示器(91)連接所述控制器(7 )， -開關機按鈕(92)，所述開關機按鈕(92)分別連接所述操作控制單元(6)和控制器(7)， -無線遙控器(93)，所述無線遙控器(93)以無線方式連接所述操作控制單元(6)， -急停按鈕(94)，所述急停按鈕(94)連接所述操作控制單元(6)。
全文摘要
本發明提供了改進的叉車用燃料電池電源系統，包括外殼(90)、以及設置在所述外殼(90)內的燃料電池系統(100)、DCDC變換單元(2)、接觸器(3)、蓄能裝置(4)、控制器(7)，其特徵在於，還包括設置在所述外殼(90)外的電源輸出端(5)、以及設置在所述外殼(90)內的操作控制單元(6)、電氣隔離板(901)、氫氣存儲系統、加注閥(95)，其中，所述接觸器(3)為常開型大電流接觸器，所述DCDC變換單元(2)包括相連接的DCDC變換器(21)和大功率二極體(22)。本發明結構緊湊，能夠方便地對系統進行檢修維護工作，且可以放置更高容量的儲能裝置，讓儲能裝置處於較低倍率的充放電狀態，延長了儲能裝置的壽命、及系統可以擱置不使用的時間。
文檔編號B60L11/18GK102862492SQ20121036766
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者葛栩栩 申請人:引峰新能源科技(上海)有限公司