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      車輛供電系統、車輛供電系統的控制方法及車輛與流程

      文檔序號:18528749發布日期:2019-08-24 10:42
      車輛供電系統、車輛供電系統的控制方法及車輛與流程

      本公開涉及車輛技術領域,具體而言,涉及一種車輛供電系統、車輛供電系統的控制方法及車輛。



      背景技術:

      機場擺渡車往返于候機樓與遠機位飛機之間接送登機和離機乘客,適用于各民航機場的站坪及場所,屬于機場地勤特種車輛。

      目前,在一些機場使用的雙向駕駛機場擺渡車屬于燃油傳統車輛,其技術核心爲雙向駕駛時發動機與變速箱、轉向與橋之間如何實現前後駕駛功能切換,而且機械效率較低,耗油量大,排放汙染高。

      隨著電動車輛技術的發展,越開越多的純電動車輛投入使用,而純電動機場擺渡車以锂離子電池爲動力源,續航裏程較小,充滿一次電量不能滿足一天的使用要求,而且需要在機場站坪地面鋪設充電樁,這樣耗費機場建設人力物力財力等資源。

      需要說明的是,在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解,因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。



      技術實現要素:

      本公開的目的在于提供一種車輛供電系統、車輛供電系統的控制方法及車輛,能夠提高車輛的續航裏程。

      根據本公開的一個方面,提供了一種車輛供電系統。該車輛供電系統包括:

      驅動電機,用于驅動車輪轉動;

      蓄電池供電系統,用于提供電能;

      燃料電池供電系統,用于提供電能;

      檢測裝置,用于檢測所述燃料電池供電系統的燃料儲存量,並在所述儲存量小于預設值時,生成燃料控制信號;還用于檢測所述蓄電池供電系統的電量,並在所述電量小于預設值時,生成電池控制信號;

      電池控制系統,用于控制所述燃料電池供電系統給所述驅動電機供電,且能響應所述電池控制信號給所述蓄電池供電系統充電,以及能響應所述燃料控制信號,控制所述蓄電池供電系統向所述驅動電機供電。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述燃料電池供電系統包括:

      燃料電池系統;

      電壓轉換器,與所述燃料電池系統的連接,用于改變所述燃料電池系統輸出的直流電壓。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述電壓轉換器爲DC/DC轉換器。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述供電系統還包括:

      驅動電機控制器,用于控制所述驅動電機工作;

      高壓配電櫃,與所述電池控制系統及所述驅動電機控制器連接,用于將所述燃料電池供電系統或所述蓄電池供電系統提供的電能分配到所述驅動電機控制器。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述燃料電池供電系統包括:

      燃料存儲裝置,與所述燃料電池連接,用于存儲燃料。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述燃料電池系統爲氫燃料電池系統。

      根據本公開的另一個方面,還提供了一種車輛供電系統的控制方法。該控制方法包括:

      判斷所述燃料電池供電系統的燃料儲存量;

      若儲存量大于預設值,控制所述燃料電池供電系統對所述驅動電機進行供電;

      若儲存量小于預設值,判斷所述蓄電池供電系統的電量;

      若電量大于預設值,控制所述蓄電池供電系統對所述驅動電機進行供電。

      在本公開的一種示例性實施例中,若燃料的儲存量大于預設值,所述控制方法還包括:

      判斷所述蓄電池供電系統的電量;

      若電量小于預設值,控制所述燃料電池供電系統對所述蓄電池供電系統進行充電。

      在本公開的一種示例性實施例中,所述控制方法還包括:

      若電量小于預設值,輸出一電能警示信號。

      根據本公開的又一個方面,還提供了一種車輛。該車輛上述的車輛供電系統。

      本公開提供的車輛供電系統,具有蓄電池供電系統和燃料電池供電系統兩種電池供電系統,可以使用燃料電池供電系統給驅動電機提供電能,同時也可以對蓄能電池供電系統進行充電,當燃料電池供電系統件燃料不足時,可以使用蓄電池供電系統給驅動電機提供電能,以保持車輛正常行駛。電池控制系統控制燃料電池供電系統或蓄電池供電系統給驅動電機進行供電,具有零排放、無汙染和續航裏程大等優點。此外,使用燃料電池供電系統對蓄能電池供電系統進行充電,可以減少蓄電池供電系統中動力電池組的數量,減輕車輛自重,且不需要單獨設置充電樁對動力電池組進行充電,避免了設置較多的車輛周邊配套設備,降低了車輛運營成本。

      應當理解的是,以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的,並不能限制本公開。

      附圖說明

      此處的附圖被並入說明書中並構成本說明書的一部分,示出了符合本公開的實施例,並與說明書一起用于解釋本公開的原理。顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1爲本公開的一種實施例提供的供電系統的示意圖;

      圖2爲本公開的一種實施例提供的供電系統的示意圖;

      圖3爲本公開的一種實施例提供的供電控制方法的流程圖;

      圖4爲圖1中步驟200的詳細流程圖;

      圖5本公開的另一種實施例提供的供電控制方法的流程圖。

      具體實施方式

      現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解爲限于在此闡述的範例;相反,提供這些實施方式使得本公開將更加全面和完整,並將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中,提供許多具體細節從而給出對本公開的實施方式的充分理解。然而,本領域技術人員將意識到,可以實踐本公開的技術方案而省略所述特定細節中的一個或更多,或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下,不詳細示出或描述公知技術方案以避免喧賓奪主而使得本公開的各方面變得模糊。

      此外,附圖僅爲本公開的示意性圖解,並非一定是按比例繪制。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的部分,因而將省略對它們的重複描述。附圖中所示的一些方框圖是功能實體,不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應。

      用語“一個”、“一”、“該”和“所述”用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等;用語“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內的意思並且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。

      本公開實施方式提供了一種車輛供電系統。如圖1和圖2所示,該車輛供電系統包括驅動電機402、蓄電池供電系統、燃料電池供電系統、檢測系統和電池控制系統103。驅動電機402用于驅動車輪轉動;蓄電池供電系統用于存儲並應急情況下提供電能;燃料電池供電系統提供電能;檢測系統用于檢測燃料電池供電系統的燃料儲存量,並在儲存量小于預設值時,生成燃料控制信號;還用于檢測蓄電池供電系統的電量,並在電量小于預設值時,生成電池控制信號;電池控制系統103用于控制燃料電池供電系統給驅動電機402供電,且能響應電池控制信號給蓄電池供電系統充電,以及能響應燃料控制信號,控制蓄電池供電系統向驅動電機402供電。

      本公開提供的車輛供電系統,具有蓄電池供電系統和燃料電池供電系統兩種電池供電系統,可以使用燃料電池供電系統給驅動電機提供電能,同時也可以對蓄能電池供電系統進行充電,當燃料電池供電系統件燃料不足時,可以使用蓄電池供電系統給驅動電機提供電能,以保持車輛正常行駛。電池控制系統控制燃料電池供電系統或蓄電池供電系統給驅動電機進行供電,具有零排放、無汙染和續航裏程大等優點。此外,使用燃料電池供電系統對蓄能電池供電系統進行充電,可以減少蓄電池供電系統中動力電池組的數量,減輕車輛自重,且不需要單獨設置充電樁對動力電池組進行充電,避免了設置較多的車輛周邊配套設備,降低了車輛運營成本。

      具體地,燃料電池供電系統包括燃料電池系統、電壓調節裝置與燃料存儲裝置,電壓調節裝置與燃料電池的連接,用于調節燃料電池輸出的直流電壓;燃料存儲裝置與燃料電池連接,用于存儲燃料。其中,電壓調節裝置爲DC/DC轉換器,燃料電池系統爲氫燃料電池系統。

      如圖1所示,燃料電池供電系統包括燃料電池系統101、DC/DC轉換器102、儲氫裝置104、加氫口105、進氫管道106、進氣口107和DC/DC轉換器控制器108。如圖2所示,驅動電機402用于驅動轉向驅動橋500工作,從而驅動車輪轉動。

      其中,燃料電池系統101用于根據經進氫管道106輸送的儲氫裝置104中的氫氣以及進氣口107進入的氧氣在燃料電池系統101中發生化學反應,以産生電能。DC/DC轉換器102與燃料電池系統101的輸出端連接,燃料電池系統101産生的電能輸出至DC/DC轉換器102,DC/DC轉換器102在DC/DC轉換器控制器108的控制下用于改變燃料電池系統101輸出的直流電壓。電池控制系統103與DC/DC轉換器102及蓄電池供電系統連接,用于控制燃料電池供電系統對蓄電池供電系統進行充電,以及用于將燃料電池供電系統或蓄電池供電系統供電系統的電能提供給驅動電機402。

      進一步地,檢測系統包括設于儲氫裝置104上氫氣檢測裝置,可檢測儲氫裝置104中氫氣的余量。儲氫裝置104中的氫氣儲存量是否充足,可根據氫氣檢測裝置的檢測數據進行判斷。例如,當氫氣檢測裝置爲壓力檢測裝置時,當壓力檢測裝置輸出的壓力值大于某一預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料充足,當壓力檢測裝置輸出的壓力值小于該預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料不足,並生成一燃料控制信號。

      本領域技術人員還可以選取其他氫氣檢測裝置,例如,氫氣檢測裝置爲重量檢測裝置。重量檢測裝置用于檢測儲氫裝置104的重量,隨著氫氣的不斷使用,儲氫裝置104的重量逐漸減少,當重量檢測裝輸出的重量數值大于一預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料充足,當重量檢測裝輸出的重量數值小于該預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料不足,並生成一燃料控制信號。當斷燃料電池供電系統的燃料不足時,可通過加氫口105向儲氫裝置104添加氫氣。

      本領域技術人員可根據實際需要對預設值進行設置,能夠保證儲氫裝置104在預設值以上時正常供氣即可,本公開對預設值及氫氣檢測裝置的具體類型均不作限制,凡是能夠達到同樣技術效果的方案,均屬于本公開的保護範圍。

      此外,還可以在儲氫裝置104上設置一警示裝置,當判斷燃料電池供電系統的燃料不足時,警示裝置發出警示信號,提示燃料電池供電系統的燃料不足,以便工作人員及時向燃料電池供電系統添加燃料。

      如圖1所示,蓄電池供電系統包括動力電池組201,檢測系統還包括電池管理系統202,電池管理系統202用于控制動力電池組201是否輸出電能,以及用于判斷動力電池組201的電量是否充足。電池控制器103與蓄電池供電系統的動力電池組201連接。

      如圖1所示,供電系統還包括整車控制器301、高壓配電櫃302和驅動電機控制器401。

      其中,高壓配電櫃302與電池控制器103及驅動電機控制器401連接,用于將燃料電池供電系統或蓄電池供電系統提供的電能分配到驅動電機控制器401。電池控制系統103接收將燃料電池供電系統或蓄電池供電系統提供的電能,並輸出至高壓配電櫃302,高壓配電櫃302將電能額輸出至驅動電機控制器401,驅動電機控制器401控制驅動電機402工作,以驅動車輛行駛。

      其中,整車控制器301與驅動電機控制器401、電池管理系統202、電池控制系統103、高壓配電櫃302及DC/DC轉換器控制器108進行信號交互,以控制其進行工作。

      本公開還提供了上述車輛供電系統的控制方法,如圖3所示,該控制方法包括:

      步驟S100、判斷燃料電池供電系統的燃料儲存量;

      步驟S200、若儲存量大于預設值,控制燃料電池供電系統對驅動電機進行供電;

      若儲存量小于預設值,判斷蓄電池供電系統的電量;

      步驟S300、若電量大于預設值,控制蓄電池供電系統對驅動電機進行供電。

      本公開提供的車輛供電系統的控制方法,控制燃料電池供電系統給驅動電機進行供電,在燃料燃料電池供電系統的燃料不足的情況下控制蓄電池供電系統度驅動電機進行供電,以保持車輛正常行駛。通過控制燃料電池供電系統給驅動電機進行供電,具有零排放、無汙染和續航裏程大等優點。

      此外,對于本公開的控制方法實施例中未披露的細節,請參照本公開車輛供電系統實施例。本公開的控制方法的有益效果可參見本公開車輛供電系統實施例中的有益效果,在此不作贅述。

      如圖5所示,車輛供電系統的控制方法還包括:

      步驟S400、若電量小于預設值,輸出一電能警示信號。

      下面,將對本示例實施方式中供電控制方法的各步驟進行進一步的說明。

      在步驟S100中,判斷燃料電池供電系統的燃料儲存量。

      如圖1所示,燃料電池供電系統包括儲氫裝置104,通過在儲氫裝置104上設置有氫氣檢測裝置,可檢測儲氫裝置104中氫氣的余量。判斷儲氫裝置104中的氫氣余量是否充足,可根據氫氣檢測裝置的檢測數據進行判斷。例如,當氫氣檢測裝置爲壓力檢測裝置時,當壓力檢測裝置輸出的壓力值大于某一預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料充足,當壓力檢測裝置輸出的壓力值小于該預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料不足。當斷燃料電池供電系統的燃料不足時,可通過加氫口105向儲氫裝置104添加氫氣。

      本領域技術人員還可以選取其他氫氣檢測裝置,例如,氫氣檢測裝置爲重量檢測裝置。重量檢測裝置用于檢測儲氫裝置104的重量,隨著氫氣的不斷使用,儲氫裝置104的重量逐漸減少,當重量檢測裝輸出的重量數值大于一預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料充足,當重量檢測裝輸出的重量數值小于該預設值時,判斷燃料電池供電系統的燃料不足。

      本領域技術人員可根據實際需要對預設值進行設置,能夠保證儲氫裝置104在預設值以上時正常供氣即可,本公開對預設值及氫氣檢測裝置的具體類型均不作限制,凡是能夠達到同樣技術效果的方案,均屬于本公開的保護範圍。

      在步驟S200中,若儲存量大于預設值,控制燃料電池供電系統對驅動電機進行供電;若儲存量小于預設值,判斷蓄電池供電系統的電量。如圖4所示,若儲存量大于預設值,控制方法還包括:

      步驟S210、判斷蓄電池供電系統的電量;

      步驟S220、若電量小于預設值,控制燃料電池供電系統對蓄電池供電系統進行充電。

      具體地,當判斷燃料的儲存量大于預設值時,控制燃料電池供電系統對驅動電機進行供電,以驅動車輛行駛。

      同時,還判斷蓄電池供電系統的蓄存電能是否大于預設值。當檢測系統輸出的電能余量大于一預設值時,判斷蓄電池供電系統的蓄存電能是充足;當檢測系統輸的電能余量小于該預設值時,判斷蓄電池供電系統的蓄存電能是不足。

      本領域技術人員可根據實際需要對預設值進行設置,能夠保證動力電池組201的電量在預設值以上時正常供電即可,例如,預設值爲電量占總蓄存電量的10%的數值,或20%等,本公開對此不作限制。

      當判斷蓄電池供電系統的蓄存電量是不足時,控制燃料電池供電系統對動力電池組201進行充電,以使蓄電池供電系統的蓄存電能充足。通過控制燃料電池供電系統對動力電池組201進行充電,可以減少車輛動力電池組201的數量,減輕車輛自重,且不需要單獨設置充電樁對動力電池組201進行充電,避免了設置較多的車輛周邊配套設備,降低了車輛運營成本,具有無汙染、零排放、續航裏程大和供電系統穩定性高等優點。

      在步驟S300中,若電量大于預設值,控制蓄電池供電系統對驅動電機進行供電。

      具體地,當判斷燃料電池供電系統的燃料儲存量不足,且判斷蓄存電能充足,控制蓄電池供電系統對驅動電機進行供電,以驅動車輛行駛。

      在步驟S400中,若電量小于預設值,輸出一電能警示信號。

      具體地,當判斷蓄存電量不足時,燃料電池供電系統的燃料也不足時,輸出一電能警示信號,提醒工作人員向燃料電池供電系統的儲氫裝置104添加燃料,以保證供電系統正常工作,從而保證車輛能夠正常行駛。

      其中,燃料電池系統101用于根據經進氫管道106輸送的儲氫裝置104中的氫氣以及進氣口107進入的氧氣在燃料電池系統101中發生化學反應,以産生電能。DC/DC轉換器102與燃料電池系統101的輸出端連接,燃料電池系統101産生的電能輸出至DC/DC轉換器102,DC/DC轉換器102在DC/DC轉換器控制器108的控制下用于改變燃料電池系統101輸出的直流電壓。電池控制系統103與DC/DC轉換器102及蓄電池供電系統連接,用于控制燃料電池供電系統對蓄電池供電系統進行充電,以及用于將燃料電池供電系統或蓄電池供電系統提供的電能提供給驅動電機402。具體地,電池控制系統103與蓄電池供電系統的動力電池組201連接。

      本公開還提供了一種車輛,該車輛包括上述實施例的供電系統。本公開的車輛的有益效果可參見上述實施例的供電系統的有益效果,在此不作贅述。

      具體地,該車輛可爲雙向車輛,即車輛前後兩端均具有駕駛室,以供控制車輛行駛,車輛在改變前後行程方向時,不需要掉頭,使用不同的駕駛室即可,方便了工作人員駕駛。特別是在機場站坪區域比較狹窄和擁擠的地方,直接更換駕駛室就可以實現車輛掉頭。整車布置合理緊湊,載荷分配均勻,傳動平穩,增大了乘客站立面積,大大提升旅客承載能力,滿足機場特定的使用環境。本公開的雙向車輛,結構簡單緊湊,便于維護與保養,應用于客流量大而且路段擁擠的場地,尤其是應用在機場地面。

      應當注意,盡管在上文詳細描述中提及了用于動作執行的設備的若幹系統,但是這種劃分並非強制性的。實際上,根據本公開的實施方式,上文描述的兩個或更多系統的特征和功能可以在一個系統中具體化。反之,上文描述的一個系統的特征和功能可以進一步劃分爲由多個系統來具體化。

      此外,盡管在附圖中以特定順序描述了本公開中方法的各個步驟,但是,這並非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟,或是必須執行全部所示的步驟才能實現期望的結果。附加的或備選的,可以省略某些步驟,將多個步驟合並爲一個步驟執行,以及/或者將一個步驟分解爲多個步驟執行等。

      本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裏公開的發明後,將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視爲示例性的,本公開的真正範圍和精神由所附的權利要求指出。

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