CN108172861A - 一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，涉及发电技术领域，汽车电动机、第一转轴、第一离合器、第二转轴、涡轮机、第三转轴、第二离合器、第四转轴、发电机、电流转换装置、电能储存装置、储氢装置、燃料电池、入气口、发动机、涡轮机进气口、液压系统，所述发动机设置有转速传感器，所述涡轮机进气口与所述发动机排气口固定连接，所述燃料电池与发动机电连接，所述储氢装置与燃料电池固定连接，所述燃料电池还包括入气口，所述电流转换装置与发电机电连接，所述电能储存装置与所述汽车电动机电连接，所述电能储存装置与电流转换装置电连接。本发明的有益之处是，结构巧妙，实用性强，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术领域，尤其是一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置。
背景技术
目前，随着人们的环保节能意识逐渐提高，如何高效环保利用能源成为了新时代科技工作者所追求的目标，我们都知道，汽车尾气对于节能环保来说有着巨大的潜力，自从汽车涡轮增压系统诞生以来，汽车尾气处理和再利用已经迈上了一个新的台阶，但同时产生的涡轮增压动力响应迟滞问题以及汽车尾气能量的回收再利用能否再上一个新台阶又摆在了众多汽车行业工作者的面前。而电动涡轮增压技术，由于在中低转速时良好的的响应特性，所以受到了国内外汽车行业工作者的广泛关注。同时，我们在电动涡轮工作的基础上，设想能否增加发电装置，回收由涡轮旋转产生的能量，进而继续利用到汽车电动机上。这种装置可以很好的改善汽车的排放性和动力性，具有较好的应用前景。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，结构巧妙，实用性强，具有较好的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，汽车电动机、第一转轴、第一离合器、第二转轴、涡轮机、第三转轴、第二离合器、第四转轴、发电机、电流转换装置、电能储存装置、储氢装置、燃料电池、入气口、发动机、涡轮机进气口、液压系统，所述汽车电动机、第一转轴、第一离合器、第二转轴、涡轮机、第三转轴、第二离合器、第四转轴、发电机依次相连，所述发动机设置有转速传感器，所述涡轮机进气口与所述发动机排气口固定连接，所述燃料电池与发动机电连接，所述储氢装置与燃料电池固定连接，所述燃料电池还包括入气口，所述电流转换装置与发电机电连接，所述电能储存装置与所述汽车电动机电连接，所述电能储存装置与电流转换装置电连接，所述汽车电动机与所述液压系统电连接，所述涡轮机与所述液压系统电连接，所述发电机与所述液压系统电连接。
进一步地，所述电能储存装置为蓄电池组。
进一步地，所述发动机设置在所述燃料电池与所述涡轮机之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用了脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压系统解决动力响应迟滞问题，在涡轮增压系统转子轴上安装电动发电一体机，在低转速时用电动输出电带动涡轮机工作，高转速情况下尾气带动涡轮机转动，同时还可以用发电机将转子轴的机械能转换成电能储存起来用于汽车电动机工作，使尾气利用再上新台阶，涡轮增压系统转子轴可以在低转速时控制断开涡轮端，高转速时连接起来工作，有良好的可行性和实用性，对于降低能源消耗和消除动力响应迟滞问题均有着积极作用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、汽车电动机；2、第一转轴；3、第一离合器；4、第二转轴；5、涡轮机；6、第三转轴；7、第二离合器；8、第四转轴；9、发电机；10、电流转换装置；11、电能储存装置；12、储氢装置；13、燃料电池；14、入气口；15、发动机；16、涡轮机进气口；17、液压系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，汽车电动机1、第一转轴2、第一离合器3、第二转轴4、涡轮机5、第三转轴6、第二离合器7、第四转轴8、发电机9、电流转换装置10、电能储存装置11、储氢装置12、燃料电池13、入气口14、发动机15、涡轮机进气口16、液压系统17，汽车电动机1、第一转轴2、第一离合器3、第二转轴4、涡轮机5、第三转轴6、第二离合器7、第四转轴8、发电机9依次相连，发动机15设置有转速传感器，用于监控发动机15的转速，涡轮机进气口16与发动机15排气口固定连接，燃料电池13与发动机15电连接，储氢装置12与燃料电池13固定连接，用于给燃料电池13提供燃料气，燃料电池还包括入气口，用于氧化气输入，电流转换装置10与发电机9电连接，电能储存装置11与汽车电动机1电连接，电能储存装置11与电流转换装置10电连接，汽车电动机1与液压系统17电连接，涡轮机5与液压系统11电连接，发电机9与液压系统17电连接，优选地，电能储存装置11为蓄电池组，优选地，发动机15设置在燃料电池13与涡轮机5之间。
本发明的工作原理是，当发动机15工作在启动或低速工况时，经转速传感器检测到，传输至液压系统17，液压系统17发出控制信号，汽车电动机1起动，通过第一离合器3驱动涡轮机5转动，电能储存装置11的电能转化为涡轮机5的动能，提高进气压力，提高发动机15的工作效率。燃料电池13给发动机15提供能量，发动机15的转速上升到一定程度或工作在高速或大负荷工况时，发动机15能够给涡轮机5提供足够的进气时，汽车电动机1就可以关闭或通过第一离合器3脱开，液压系统17发出控制信号，起动发电机9，涡轮机5的转子轴转动产生的能量通过发电机9转化为电能，通过电流转换装置10，将产生的交流电转化为直流电，储存在电能储存装置11中。发动机15采用电辅助涡轮增压器以后，通过电辅助系统改善发动机15低速小负荷和加速时的燃烧，以及增添发电设备和氢燃料电池，有利的改善了汽车的排放性和动力性，使得汽车在加速时的动力响应特性得到较大改善，从而扩大了发动机15的高效、经济工作区域。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，其特征在于，汽车电动机、第一转轴、第一离合器、第二转轴、涡轮机、第三转轴、第二离合器、第四转轴、发电机、电流转换装置、电能储存装置、储氢装置、燃料电池、入气口、发动机、涡轮机进气口、液压系统，所述汽车电动机、第一转轴、第一离合器、第二转轴、涡轮机、第三转轴、第二离合器、第四转轴、发电机依次相连，所述发动机设置有转速传感器，所述涡轮机进气口与所述发动机排气口固定连接，所述燃料电池与发动机电连接，所述储氢装置与燃料电池固定连接，所述燃料电池还包括入气口，所述电流转换装置与发电机电连接，所述电能储存装置与所述汽车电动机电连接，所述电能储存装置与电流转换装置电连接，所述汽车电动机与所述液压系统电连接，所述涡轮机与所述液压系统电连接，所述发电机与所述液压系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，其特征在于，所述电能储存装置为蓄电池组。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲式氢燃料电池电辅助涡轮增压发电装置，其特征在于，所述发动机设置在所述燃料电池与所述涡轮机之间。
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