CN110171346A - 一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,包括载体货车、设置于载体货车上的储气罐组、氢燃料电池堆、超导飞轮组和控制系统;氢燃料电池堆设置于载体货车的车厢底部;储气罐组安装于氢燃料电池堆上部,其包括若干个储氢罐,储氢罐通过管道与氢燃料电池堆连通;超导飞轮组设置于载体货车的车厢后部,且超导飞轮组通过电机与氢燃料电池堆电性连接;控制系统靠近超导飞轮组设置,并与超导飞轮组电性连接;控制系统内集成有电气控制检测电路和充放电转换电路,控制系统上嵌设有若干个充电口。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车充电的技术领域,具体涉及一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车。
背景技术
随着环境污染的日益严重,汽车尾气的排放问题也亟待解决。欧洲多国已提出禁售燃油汽车时间表,我国也在积极推行电动汽车,给予了电动汽车诸多补助,我国电动汽车的保有量也在逐步增加。电动汽车在路上一旦电量耗尽,周边又无充电桩,电动汽车就无法继续行驶,所以急需一种可移动式的充电车。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足,提供一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,以解决或改善上述的问题。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其包括载体货车、设置于载体货车上的储气罐组、氢燃料电池堆、超导飞轮组和控制系统;
氢燃料电池堆设置于载体货车的车厢底部;储气罐组安装于氢燃料电池堆上部,其包括若干个储氢罐,储氢罐通过管道与氢燃料电池堆连通;超导飞轮组设置于载体货车的车厢后部,且超导飞轮组通过电机与氢燃料电池堆电性连接;控制系统靠近超导飞轮组设置,并与超导飞轮组电性连接;控制系统内集成有电气控制检测电路和充放电转换电路,控制系统上嵌设有若干个充电口。
优选地,载体货车底部安装灭火器组。
优选地,超导飞轮组上部设置制冷机及水冷机组。
优选地,超导飞轮组为高速碳纤维超导飞轮组。
优选地,超导飞轮组包括八台高强度碳纤维超导飞轮,单台飞轮功率100KW,储能量10KWh。
优选地,储气罐组包括198个储氢罐,每个储氢罐容积为27L,容置1.2kg氢气,每个储氢罐罐体上均配有单独的阀门控制氢气释放。
本发明提供的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,具有以下有益效果:
本发明的移动充电车驶到需要充电的电动汽车处,进行移动快速充电。高强度碳纤维储气罐存储的压缩氢气由管道送至氢燃料电池堆,氢气与氧气在电池堆反应,将化学能转化成电能;然后通过电机或发电机驱动超导飞轮高速旋转,将电能转化为机械能。当需要给电动汽车充电时,再通过发电机/电机将超导飞轮存储的机械能转化为电能,通过控制系统将电充入需要充电的电动汽车内。
附图说明
图1为适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车的结构图。
图2为适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车的横剖图。
图3为适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车充电口结构图。
图4为电气控制检测电路。
图5为电气控制检测电路。
其中,1、氢燃料电池堆;2、储氢罐;3、超导飞轮组;4、制冷机及水冷机组;5、控制系统;6、灭火器组。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例,参考图1和图2,本方案的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,包括载体货车、设置于载体货车上的储气罐组、氢燃料电池堆1、超导飞轮组3和控制系统5。
氢燃料电池堆1设置于载体货车的车厢底部,氢燃料电池堆1由于重量较大,置于车厢底部可降低飞轮重心,利于车辆的行驶平稳;氢燃料电池堆1为氢气和氧气接触产生化学反应的场所,用于将化学能转化为电能。
储气罐组安装于氢燃料电池堆1上部,其包括若干个储氢罐2,储氢罐2通过管道与氢燃料电池堆1连通;储氢罐2的材质为高强度碳纤维,其可以承受70MPa的压强;总共设置198个储氢罐2,每个储氢罐2容积为27L,约1.2kg氢气(每公斤氢气燃烧热为142351kJ),每个罐体均配有单独阀门控制氢气释放,储氢罐2单独放气,不影响其他储氢罐2安全。
超导飞轮组3设置于载体货车的车厢后部,且超导飞轮组3通过电机与氢燃料电池堆1电性连接;控制系统5靠近超导飞轮组3设置,并与超导飞轮组3电性连接。
飞轮组由八台高强度碳纤维超导飞轮组3成,单台飞轮功率100KW,储能量10KWh。
载体货车底部安装灭火器组6,用于火灾救援。
超导飞轮组3上部设置制冷机及水冷机组4,制冷机组将超导块材降至工作温度(<77k),俘获磁通产生悬浮力,水冷机组对制冷机进行水循环。
参考图3,控制系统5内集成有电气控制检测电路和充放电转换电路,控制系统5上嵌设有若干个充电口,用于实现与电动汽车的对接。
电动汽车快速充电可分组为电动汽车进行充电,单台、两台、四台组合为电动汽车充电,功率分别为100KW、200KW、400KW,本发明与充电桩充电数据对比如下表:
充电时间 | 充电功率 | |
充电桩 | 2~3h | 15~45KW |
飞轮充电车 | <1h | 100kW |
由上表可知,在对单台电动汽车充电时,在完全充满一台电动汽车,充电桩需要2-3小时,而本发明不到1小时,极大的加快了充电速率。
参考图4,电气控制检测电路,首先由外加的直流750V经过变换器使直流无刷电机转动起来达到额定转速并稳定运行,此时电机工作在电动状态。当电机工作状态由电动切换为发电,系统发出的电压随着转速的下降而不断降低。为了使输出的直流电压稳定在750V,在发电控制中采用Boost升压的控制策略。
参考图5,电气控制检测电路,通过检测母线电压及电流,得到功率参数。
本发明的移动充电车驶到需要充电的电动汽车处,进行移动快速充电。高强度碳纤维储气罐存储的压缩氢气由管道送至氢燃料电池堆1,氢气与氧气在电池堆反应,将化学能转化成电能;然后通过电机或发电机驱动超导飞轮高速旋转,将电能转化为机械能。当需要给电动汽车充电时,再通过发电机/电机将超导飞轮存储的机械能转化为电能,通过控制系统5将电充入需要充电的电动汽车内。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:包括载体货车、设置于载体货车上的储气罐组、氢燃料电池堆、超导飞轮组和控制系统;
所述氢燃料电池堆设置于载体货车的车厢底部;所述储气罐组安装于氢燃料电池堆上部,其包括若干个储氢罐,所述储氢罐通过管道与氢燃料电池堆连通;所述超导飞轮组设置于载体货车的车厢后部,且超导飞轮组通过电机与氢燃料电池堆电性连接;所述控制系统靠近超导飞轮组设置,并与超导飞轮组电性连接;所述控制系统内集成有电气控制检测电路和充放电转换电路,控制系统上嵌设有若干个充电口。
2.根据权利要求1所述的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:所述载体货车底部安装灭火器组。
3.根据权利要求1所述的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:所述超导飞轮组上部设置制冷机及水冷机组。
4.根据权利要求1所述的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:所述超导飞轮组为高速碳纤维超导飞轮组。
5.根据权利要求1所述的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:所述超导飞轮组包括八台高强度碳纤维超导飞轮,单台飞轮功率100KW,储能量10KWh。
6.根据权利要求1所述的适用于电动汽车快速充电的移动氢燃料飞轮充电车,其特征在于:所述储气罐组包括198个储氢罐,每个储氢罐容积为27L,容置1.2kg氢气,每个储氢罐罐体上均配有单独的阀门控制氢气释放。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190827 |
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