(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020497871.X
(22)申请日 2020.04.08
(73)专利权人 风氢扬科技（杭州）有限公司
地址 310015 浙江省杭州市拱墅区石祥路
525号2幢七楼708室
(72)发明人 王宗田 张迪 涂蒙 霍茂森
张娟 方晓博
(74)专利代理机构 北京信远达知识产权代理有
限公司 11304
代理人 赵兴华
(51)Int.Cl.
B60L 58/30(2019.01)
B60L 58/33(2019.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型提供了一种集成控制器以及燃
料电池，该集成控制器包括相互集成的冷却系统
控制器以及燃料电池控制器。其中，冷却系统控
器通过电源线以及信号线与目标设备相连，在本
方案中，目标设备可以为节气门、空气流量计、空
气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传
感器和/或氢浓度传感器。可见，本方案提供的控
制器将冷却系统控制器和燃料电池控制器进行
集成，使其结构简单化，除此，在本方案中，冷却
系统控制器通过CAN网络控制风扇，能够对风扇
进行主动调节，使得风扇工作在相应的工作模式
下，
进而降低风扇的实际消耗功率。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 211995250 U 2020.11.24
C N 211995250
U
1.一种集成控制器，其特征在于，包括：相互集成的冷却系统控制器以及燃料电池控制器；
所述冷却系统控制器通过CAN线与外接风扇相连；
所述燃料电池控制器通过电源线以及信号线与目标设备相连，所述目标设备至少包括节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器、氢浓度传感器中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的集成控制器，其特征在于，
所述燃料电池控制器通过CAN线与空气压缩机相连。
3.根据权利要求1所述的集成控制器，其特征在于，
所述冷却系统控制器通过CAN线与水泵相连。
4.根据权利要求2所述的集成控制器，其特征在于，
所述冷却系统控制器通过CAN线与电加热装置相连。
5.根据权利要求4所述的集成控制器，其特征在于，
所述空气压缩机通过CAN线与所述电加热装置相连。
6.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的集成控制器。
权 利 要 求 书1/1页CN 211995250 U
集成控制器以及燃料电池
技术领域
[0001]本实用新型涉及设备控制技术领域，具体涉及一种集成控制器以及燃料电池。
背景技术
[0002]目前，通过控制器对燃料电池电堆内的压力、温度、流量等参数进行控制和调节，以使压力、温度、流量等满足电堆的工作条件。然而发明人发现，现有的燃料电池控制器中风扇的功率消耗较大。
[0003]因此，如何提供一种控制器，能够降低风扇的功率消耗，是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种集成控制器以及燃料电池，能够降低风扇的功率消耗。
[0005]为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
[0006]一种集成控制器，包括：相互集成的冷却系统控制器以及燃料电池控制器；[0007]所述冷却系统控制器通过CAN线与外接风扇相连；
[0008]所述燃料电池控制器通过电源线以及信号线与目标设备相连，所述目标设备至少包括节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器、氢浓度传感器中的一个或多个。
[0009]可选的，
[0010]所述燃料电池控制器通过CAN线与空气压缩机相连。
[0011]可选的，
[0012]所述冷却系统控制器通过CAN线与水泵相连。
[0013]可选的，
[0014]所述冷却系统控制器通过CAN线与电加热装置相连。
[0015]可选的，
[0016]所述空气压缩机通过CAN线与所述电加热装置相连。
[0017]一种燃料电池，包括任意一项上述的集成控制器。
[0018]基于上述技术方案，本实用新型提供了一种集成控制器以及燃料电池，该集成控制器包括相互集成的冷却系统控制器以及燃料电池控制器。其中，冷却系统控制器通过CAN 线与外接风扇相连。燃料电池控制器通过电源线以及信号线与目标设备相连，在本方案中，目标设备可以为节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器和/或氢浓度传感器。可见，本方案提供的控制器将冷却系统控制器和燃料电池控制器进行集成，使其结构简单化，除此，在本方案中，冷却系统控制器通过CAN网络控制风扇，能够对风扇进行主动调节，使得风扇工作在相应的工作模式下，进而降低风扇的实际消耗功率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本实用新型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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的一种集成控制器的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型实施例提供的一种集成控制器的又一结构示意图。
具体实施方式
[0022]正如背景技术，发明人发现，目前的控制器中，是通过PWM的方式控制风扇，具体的，PWM控制分为几个阶梯来进行风扇转速的控制，例如，0％、20％、40％、60％、80％以及100％。
[0023]那么，当实际风扇的转速只需要15％时，现有的PWM控制方式只能选用20％的档位，导致风扇的功率消耗大于实际的需求功率消耗。
[0024]基于此，请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种集成控制器的结构示意图，该集成控制器包括集成的冷却系统控制器101以及燃料电池控制器102。
[0025]其中，在本方案中，所述冷却系统控制器101通过CAN线与外接风扇103相连。所述燃料电池控制
器102通过硬线(例如一根电源线以及一根信号线)与目标设备相连。所述目标设备至少包括节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器、氢浓度传感器中的一个或多个。
[0026]可见，本方案提供的集成控制器，将燃料电池控制器FCU和冷却系统控制器CCU集成在一起，结构更加简单，CCU通过CAN网络控制风扇，FCU通过硬线和节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器、氢浓度传感器相连接，并接收其信号，通过这些信号对燃料电池电堆内的压力、温度、流量进行控制和调节，使压力、温度、流量等满足电堆的工作条件。
[0027]由于在本方案中，冷却系统控制器通过CAN网络控制风扇，能够对风扇进行主动调节，使得风扇工作在相应的工作模式下，例如，当实际风扇的转速只需要15％时，则控制风扇工作在15％的工作模式下，即，使风扇工作在最佳工作模式下，进而降低风扇的实际消耗功率。
[0028]在上述实施例的基础上，如图2所示，本实用新型实施例提供的集成控制器，还进一步与空气压缩机201、水泵202、电加热装置203相连，具体的，所述燃料电池控制器通过CAN线与空气压缩机相连。所述冷却系统控制器通过CAN线与水泵相连。所述冷却系统控制器通过CAN线与电加热装置相连。
[0029]除此，所述空气压缩机通过CAN线与所述电加热装置相连。需要说明的是，在本实施例中，CAN线用虚线表示，硬线用直线表示，两根硬线中，一根可以为电源线，用于为各器件供电，另一根为信号线，用于燃料电池控制器与各目标设备进行信号传输。
[0030]其中，燃料电池是将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置。水泵是将冷却液循环起来，为燃料电池提供冷却液。风扇用于将散热器的热量散发掉。PTC是电加热装置，用于对冷却液加热。空气流量计为用于测量进入燃料电池的空气流
量的仪器。空气泄压阀用于当空气压力超过一定压力时，将空气排放到尾排管中。供氢阀可以是喷射器或比例阀，用于将从氢瓶供给的氢气进行压力调节后，进入燃料电池。排水阀用于在氢气循环回路中，将未反应的氢气循环到入口，氢气会带有一定量的水分，通过分水器分离后，通过排水阀将水排除分水器。排气阀用于在氢气循环回路中，将未反应的氢气循环到入口，氢气会带有一定量的水分，通过分水器分离后，通过排气阀将干燥的氢气循环到氢气入口，进而再进入燃料电池，提高氢气利用率。离子浓度传感器用于测量燃料电池冷却系统的离子浓度，一般燃料电池要求离子浓度不超过10μs/cm。氢浓度传感器用于检测燃料电池氢气浓度，当氢浓度超过一定值时，系统报警并将浓度值反馈给燃料电池控制器FCU，FCU 做出反应并作相应的处理。
[0031]可见，本实施例在上述实施例的基础上，将水泵也通过CAN网络的方式与冷却系统控制器相连，使得水泵无需占用冷却系统控制器的硬线端口，以便硬线端口供其他器件使用。
[0032]在上述实施例的基础上，本实用新型实施例还提供了一种使用上述集成控制器的燃料电池，该燃料电池的工作原理请参见上述集成控制器的工作原理。
[0033]综上，本实用新型提供了一种集成控制器以及燃料电池，该集成控制器包括相互集成的冷却系统控制器以及燃料电池控制器。其中，冷却系统控制器通过CAN线与外接风扇相连。燃料电池控制器通过电源线以及信号线与目标设备相连，在本方案中，目标设备可以为节气门、空气流量计、空气泄压阀、供氢阀、排水阀、排气阀、离子浓度传感器和/或氢浓度传感器。可见，本方案提供的控制器将冷却系统控制器和燃料电池控制器进行集成，使其结构简单化，除此，在本方案中，冷却系统控制器通过CAN网络控制风扇，能够对风扇进行主动调节，使得风扇工作在相应的工作模式下，进而降低风扇的实际消耗功率。
[0034]本说明书中各个实施例采用递进、并列、组合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0035]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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。
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