CN108172879A - 一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,涉及燃料电池汽车的混合动力系统技术领域,包括供氧单元、储氢单元、燃料电池堆栈、主管道、第二气阀、第二支管道、温度传感器、锂电池组、第一气阀、第一支管道、涡轮机、涡轮机转轴、发电机转轴、发电机、电流转换装置,所述供氧单元与燃料电池堆栈固定连接,所述储氢单元与燃料电池堆栈固定连接,所述主管道固定安装在燃料电池堆栈上,所述第一支管道和第二支管道与主管道相连,所述第一支管道上设置有第一气阀,所述第二支管道上设置有第二气阀,所述第二支管道贴合设置在所述锂电池组旁。本发明的有益之处是,结构巧妙,实用性强,具有较佳的应用前景。

Description

一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置
技术领域
本发明涉及燃料电池汽车的混合动力系统技术领域,尤其是一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置。
背景技术
目前,氢能源燃料电池具有发电效率高、无污染、无噪音、冷启动快以及比功率高等优点,氢能源燃料汽车是以氢为主要能源作为移动的汽车,一般的内燃机,通常注入柴油或汽油,氢汽车则改为使用气体氢。燃料电池和电动机会取代一般的引擎,即把氢输入到燃料电池中,最终以纯净的水雾排出,这样有效减少了其他燃油的汽车造成的空气污染问题。使用燃料电池系统作为动力源是燃料电池汽车动力系统的标志性特点,但是由于燃料电池系统的燃料电池在峰值功率输出能力以及功率输出的动态响应等性能方面欠佳,需要一些辅助电源在功率输出能力等方面对它加以补充和完善,这些辅助电源有锂电池、超级电容等。但是锂电池的性能受温度的影响较大,在温度较低时,低温会造成锂电池的性能出现比较大的下降。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点,提供一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,结构巧妙,实用性强,具有较佳的应用前景。
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:
一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,包括供氧单元、储氢单元、燃料电池堆栈、主管道、第二气阀、第二支管道、温度传感器、锂电池组、第一气阀、第一支管道、涡轮机、涡轮机转轴、发电机转轴、发电机、电流转换装置,所述供氧单元与燃料电池堆栈固定连接,所述储氢单元与燃料电池堆栈固定连接,所述主管道固定安装在燃料电池堆栈上,所述第一支管道和第二支管道与主管道相连,所述第一支管道上设置有第一气阀,所述第二支管道上设置有第二气阀,所述第二支管道贴合设置在所述锂电池组旁,所述锂电池组与燃料电池堆栈并排设置,所述第一支管道与涡轮机固定连接,所述涡轮机转轴与所述发电机转轴通过联轴器连接,所述电流转换装置与发电机电连接,所述锂电池组与电流转换装置电连接,所述温度传感器固定安装在锂电池组上,所述温度传感器与一显示屏电连接。
进一步地,所述第二支管道为L型管道。
进一步地,所述供氧单元还设置有进气口,所述进气口固定连接在所述供氧单元上。
进一步地,所述涡轮机上设有涡轮机排气口。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明结构设计合理,安装使用便捷,能够有效解决燃料电池在峰值功率输出能力以及功率输出的动态响应等性能方面欠佳的问题,改善锂电池性能受温度的影响较大的问题,减少空气污染,改善汽车的排放性和动力性,具有较好的应用前景。
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是本发明所述一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置的总体图;
图中:1、进气口;2、供氧单元;3、储氢单元;4、燃料电池堆栈;5、主管道;6、第二气阀;7、第二支管道;8、温度传感器;9、锂电池组;10、第一气阀;11、第一支管道;12、涡轮机;13、涡轮机排气口;14、涡轮机转轴;15、联轴器;16、发电机转轴;17、发电机;18、电流转换装置。
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。
由于锂电池的性能受温度的影响较大,在温度较低时,低温会造成锂电池的性能出现比较大的下降,因此本发明着重于解决上述存在问题。本发明一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,包括供氧单元2、储氢单元3、燃料电池堆栈4、主管道5、第二气阀6、第二支管道7、温度传感器8、锂电池组9、第一气阀10、第一支管道11、涡轮机12、涡轮机转轴14、发电机转轴16、发电机17、电流转换装置18,其中,供氧单元2还设置有进气口1,进气口1采用焊接的方式固定连接在供氧单元2上,用于给供氧单元2补充氧气,供氧单元2固定连接在燃料电池堆栈4上,给燃料电池堆栈4供氧,储氢单元3与燃料电池堆栈4固定连接,主管道5固定安装在燃料电池堆栈4上,第一支管道11和第二支管道7与主管道5相连,第一支管道11上设置有第一气阀10,第一气阀10用于控制第一支管道11的启闭,第二支管道7上设置有第二气阀6,第二气阀6用于控制第二支管道7的启闭;第二支管道7贴合设置在锂电池组9旁,优选地,第二支管道7为L型管道,有助于与锂电池组9充分贴合,使第二支管道7散发的热量能对锂电池组9进行保温;锂电池组9与燃料电池堆栈4并排设置,第一支管道11与涡轮机12固定连接,涡轮机转轴14与发电机转轴16通过联轴器15连接,涡轮机转轴14通过联轴器15带动发电机转轴16转动;电流转换装置18与发电机17电连接,锂电池组9与电流转换装置18电连接,温度传感器8固定安装在锂电池组9上,温度传感器8与一显示屏(未画出)电连接,温度传感器8将检测到的温度数值传输至显示屏进行显示;涡轮机12上设有涡轮机排气口13,用于将气体排出。
本发明的工作原理是:由于锂电池组9的性能受温度的影响较大,在温度较低时,会造成锂电池组9的性能出现比较大的下降,为了使锂电池组9的温度保持在较佳的状态,利用了燃料电池堆栈4的高温尾气来对锂电池组9进行加热并蓄电,燃料电池堆栈4的高温尾气会流入主管道5,其中主管道5分别连通有能够对锂电池组9进行余热加热的第二支管道7以及第一支管道11,第二支管道7与锂电池组9贴合连接,高温尾气进入第二支管道7后能对锂电池组9进行保温,第一支管道11的作用是为了在夏季时能够将高温尾气直接排放而不经过第二支管道7,且在第一支管道11和锂电池组9间设有涡轮增压发电装置(由涡轮机12、涡轮机转轴14、联轴器15、发电机转轴16、发电机17、电流转换装置18构成),在夏季时,第一支管道11的高温尾气大部分通过涡轮机12,涡轮机12转动,带动涡轮机转轴14、联轴器15、发电机转轴16转动,从而使发电机17进行发电,转化为电能,通过电流转换装置18,使得产生的交流电转化为直流电,储存在锂电池组9中;设置在锂电池组9中的温度传感器8可以检测到锂电池组9的温度并判断锂电池组9是否需要加热,温度传感器8检测到的温度值显示在显示屏中,当温度较低时,开启第二气阀6令高温尾气通入到第二支管道7中以对电池组9进行保温;当温度高时,关闭第二气阀6、打开第一气阀10,令高温气体通入到涡轮增压发电装置进行发电。
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 (4)

1.一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,其特征在于,包括供氧单元、储氢单元、燃料电池堆栈、主管道、第二气阀、第二支管道、温度传感器、锂电池组、第一气阀、第一支管道、涡轮机、涡轮机转轴、发电机转轴、发电机、电流转换装置,所述供氧单元与燃料电池堆栈固定连接,所述储氢单元与燃料电池堆栈固定连接,所述主管道固定安装在燃料电池堆栈上,所述第一支管道和第二支管道与主管道相连,所述第一支管道上设置有第一气阀,所述第二支管道上设置有第二气阀,所述第二支管道贴合设置在所述锂电池组旁,所述锂电池组与燃料电池堆栈并排设置,所述第一支管道与涡轮机固定连接,所述涡轮机转轴与所述发电机转轴通过联轴器连接,所述电流转换装置与发电机电连接,所述锂电池组与电流转换装置电连接,所述温度传感器固定安装在锂电池组上,所述温度传感器与一显示屏电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,其特征在于,所述第二支管道为L型管道。
3.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,其特征在于,所述供氧单元还设置有进气口,所述进气口固定连接在所述供氧单元上。
4.根据权利要求1所述的一种基于燃料电池和锂电池的温度控制发电装置,其特征在于,所述涡轮机上设有涡轮机排气口。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845460A (zh) * 2020-06-24 2020-10-30 北汽福田汽车股份有限公司 混合式供电系统、运行控制方法和车辆
CN113745586A (zh) * 2021-07-27 2021-12-03 东风汽车集团股份有限公司 汽车电池冷启动装置及控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1756025A (zh) * 2004-10-01 2006-04-05 三星Techwin株式会社 使用燃料电池的分布式发电系统及其控制方法
WO2007143937A1 (fr) * 2006-05-12 2007-12-21 Yun Tian Système d'alimentation hybride pour pile à combustible destinée à être utilisée dans un véhicule, automobile incorporant ce système, procédé d'utilisation de ce système et procédé d'utilisation d'un empilement de piles à combustible
CN102555765A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 华南理工大学 一种燃料电池-锂离子电池混合动力系统
CN205632164U (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 博源燃料电池(上海)有限公司 一种包含燃料电池与锂电池的动力系统的温度控制系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1756025A (zh) * 2004-10-01 2006-04-05 三星Techwin株式会社 使用燃料电池的分布式发电系统及其控制方法
WO2007143937A1 (fr) * 2006-05-12 2007-12-21 Yun Tian Système d'alimentation hybride pour pile à combustible destinée à être utilisée dans un véhicule, automobile incorporant ce système, procédé d'utilisation de ce système et procédé d'utilisation d'un empilement de piles à combustible
CN102555765A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 华南理工大学 一种燃料电池-锂离子电池混合动力系统
CN205632164U (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 博源燃料电池(上海)有限公司 一种包含燃料电池与锂电池的动力系统的温度控制系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845460A (zh) * 2020-06-24 2020-10-30 北汽福田汽车股份有限公司 混合式供电系统、运行控制方法和车辆
CN111845460B (zh) * 2020-06-24 2022-07-15 北汽福田汽车股份有限公司 混合式供电系统、运行控制方法和车辆
CN113745586A (zh) * 2021-07-27 2021-12-03 东风汽车集团股份有限公司 汽车电池冷启动装置及控制方法

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