CN113964342B - 一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氢燃料电池技术领域，且公开了一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，包括氢燃料电池，所述氢燃料电池包括电极板、质子交换膜和燃料电池盒，所述燃料电池盒的内部安装有所述质子交换膜，所述质子交换膜的左右两侧安装有所述电极板，所述燃料电池盒的右侧上方连通有氢气入口管，所述燃料电池盒的左侧上方连通有氧气入口管，所述软管的底端固定连接有水箱；设计氢燃料电池，软管中的水流入水箱中，由于金属片、蓄电池构成回路，能够电解水，氧气传传导管中制备氧气，在氢气传导管中有氢气，氢气则通过氢气入口管进入燃料电池盒中，氧气通过氧气入口管进入燃料电池盒中，氧气与氢气反应产生能力供给汽车，能够做到循环利用。

Description

一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池
技术领域
本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体为一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式－－最典型的传统后备电源方案。燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。
现在市场上的氢燃料电池存在以下不足：
(1)、氢燃料电池在使用时，是利用氢气与氧气进行的无污染反应，然而氢燃料电池存在一大弊端，氢气来源问题，如果想要氢燃气电池得到广泛使用，必须解决的是氢气来源；
(2)、氢燃料电池在反应中产生水，水将排出到外部，传统的氢燃料电池无法对水充分利用；
(3)、由于在冬天天气较冷，温度低，氢燃料电池在使用中能够供给汽车使用的能量转换不足。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，解决了上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，包括氢燃料电池，所述氢燃料电池包括电极板、质子交换膜和燃料电池盒，所述燃料电池盒的内部安装有所述质子交换膜，所述质子交换膜的左右两侧安装有所述电极板，所述燃料电池盒的右侧上方连通有氢气入口管，所述燃料电池盒的左侧上方连通有氧气入口管，所述燃料电池盒的左侧下方连接有软管，所述软管的底端固定连接有水箱，所述水箱的内部左侧固定连接有氧气传导管，所述水箱的内部右侧固定连接有氢气传导管，所述氧气传导管和所述氢气传导管的顶端均延伸至所述水箱的上方，并且所述氧气传导管的顶端与所述氧气入口管相连通，所述氢气传导管的顶端与所述氢气入口管相连通，所述氧气传导管和所述氢气传导管的内部下方放置有金属片，所述水箱的下方放置有蓄电池，所述蓄电池的正负两极通过电线与两个所述金属片相连接，所述水箱的右侧放置偶太阳能电池板，所述太阳能电池板和所述水箱之间设有光电转换器，所述太阳能电池板通过所述光电转换器与所述蓄电池相连接，所述水箱的外侧壁固定连接有外箱，所述水箱的左侧连通有水管，所述水管的左侧延伸至所述外箱的外部，所述水管的中部安装有净水器所述水管的左端连通有流水管，所述流水管的底端固定连接有出水嘴，所述流水管的顶端固定连接有螺纹环，所述螺纹环的内侧壁螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端固定连接有旋钮，所述螺纹杆的底端固定连接有阻挡块，所述水管的下方可拆卸连接有水杯。
优选的，所述氢气入口管的右侧连通有氢气罐，所述燃料电池盒的右侧下方连通有氢气回收管。
优选的，所述软管的内部设有单向阀，所述单向阀与所述软管固定连接。
优选的，所述外箱的后表面连通有传输管，所述传输管的顶端连通有储能盒，所述储能盒的内侧壁固定连接有蜂窝板，所述储能盒的顶部连通有连接管，所述连接管的上端连通有敞口筒，且所述敞口筒与所述氢燃料电池相对分布。
优选的，所述水杯包括塑料杯圈、支撑环、杯座、卡环、防水布袋和扣条，所述流水管的下方套设有所述塑料杯圈，所述塑料杯圈的底端固定连接有所述支撑环，所述支撑环的内部固定连接有所述防水布袋，所述防水布袋的底端固定连接有所述卡环，所述卡环的下表面固定连接有所述杯座，所述塑料杯圈的外侧壁固定连接有所述扣条。
优选的，所述水管的下表面左侧固定连接有支撑板，所述支撑板的内部磁性吸附有所述扣条。
优选的，所述水箱的内部存储有水，所述燃料电池盒的内部左侧有氢离子，所述燃料电池盒的内部右侧有阳离子。
优选的，所述太阳能电池板安装于汽车车顶上，所述流水管安装于汽车内饰空间中。
优选的，所述支撑环的俯视呈圆环形，所述支撑环与所述卡环相适配。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，具备以下有益效果：
(1)、本发明中，通过设置水箱、软管、氢气传导管、氧气传导管、单向阀、金属片、蓄电池、太阳能电池板、光电转换器等结构元件，设计氢燃料电池，软管中的水流入水箱中，由于金属片、蓄电池构成回路，能够电解水，氧气传传导管中制备氧气，在氢气传导管中有氢气，氢气则通过氢气入口管进入燃料电池盒中，氧气通过氧气入口管进入燃料电池盒中，氧气与氢气反应产生能力供给汽车，能够做到循环利用，并且通过太阳能发电，无需单独利用氢燃料电池产生的能力，能够大大提高汽车的使用性能，减小用户在充气站充氢气。
(2)、本发明中，通过设置外箱、传输管、储能盒、蜂窝板、连接管、敞口筒等结构元件，设计的氢燃料电池，氢燃料电池在使用中会散热，散出热量飘散到敞口筒中，可以进入到储能盒中，由于蜂窝板的设计，可以提高能量的储存，能量通过传输管传输到外箱中，这样能够利用收集的热量给水箱预热，避免水箱中水结冰导致的影响氢氧反应。
(3)、本发明中，通过设置水管、净水器、旋钮、流水管、阻挡块、出水嘴、螺纹环、螺纹杆、塑料杯圈、支撑环、防水布袋、卡环等结构元件，设计的氢燃料电池，流水管安装在汽车内饰中，电池中产生的水可以供给用户饮用，水经过净化器过滤掉杂质以及重金属，达到可以饮用的标准，在用户口渴时，可以转动旋钮，在出水嘴中流出水，用户通过转动旋钮可以控制出水大小，并且配备水杯，水杯套在出水嘴上，并通过扣条磁吸在支撑板上，喝水方便，水杯能够折叠，占空小，还可以对出水嘴遮挡，减小出水嘴上落灰。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明图1的局部后视结构示意图；
图4为本发明图2中的局部放大结构示意图。
图中：1、氧气入口管；2、氢燃料电池；3、氢气入口管；4、氢气罐；5、氢气传导管；6、储能盒；7、传输管；8、太阳能电池板；9、光电转换器；10、蓄电池；11、水管；12、水杯；13、流水管；14、旋钮；15、净水器；16、外箱；17、单向阀；18、软管；19、氧气传导管；20、氢气回收管；21、水箱；22、金属片；23、电极板；24、质子交换膜；25、敞口筒；26、连接管；27、螺纹环；28、螺纹杆；29、支撑板；30、扣条；31、防水布袋；32、卡环；33、杯座；34、支撑环；35、塑料杯圈；36、阻挡块；37、出水嘴；38、蜂窝板；39、燃料电池盒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，包括氢燃料电池2，氢燃料电池2包括电极板23、质子交换膜24和燃料电池盒39，燃料电池盒39的内部安装有质子交换膜24，质子交换膜24的左右两侧安装有电极板23，燃料电池盒39的右侧上方连通有氢气入口管3，燃料电池盒39的左侧上方连通有氧气入口管1，燃料电池盒39的左侧下方连接有软管18，软管18的底端固定连接有水箱21，水箱21的内部左侧固定连接有氧气传导管19，水箱21的内部右侧固定连接有氢气传导管5，氧气传导管19和氢气传导管5的顶端均延伸至水箱21的上方，并且氧气传导管19的顶端与氧气入口管1相连通，氢气传导管5的顶端与氢气入口管3相连通，氧气传导管19和氢气传导管5的内部下方放置有金属片22，水箱21的下方放置有蓄电池10，蓄电池10的正负两极通过电线与两个金属片22相连接，水箱21的右侧放置偶太阳能电池板8，太阳能电池板8和水箱21之间设有光电转换器9，太阳能电池板8通过光电转换器9与蓄电池10相连接，水箱21的外侧壁固定连接有外箱16，水箱21的左侧连通有水管11，水管11的左侧延伸至外箱16的外部，水管11的中部安装有净水器15水管11的左端连通有流水管13，流水管13的底端固定连接有出水嘴37，流水管13的顶端固定连接有螺纹环27，螺纹环27的内侧壁螺纹连接有螺纹杆28，螺纹杆28的顶端固定连接有旋钮14，螺纹杆28的底端固定连接有阻挡块36，水管11的下方可拆卸连接有水杯12。
进一步的，氢气入口管3的右侧连通有氢气罐4，燃料电池盒39的右侧下方连通有氢气回收管20，氢气罐4中装有氢气。
进一步的，软管18的内部设有单向阀17，单向阀17与软管18固定连接，氢气和氧气反应产生的水可以通过软管18流到水箱21中，水箱21中的水无法逆流到燃料电池盒39中。
进一步的，外箱16的后表面连通有传输管7，传输管7的顶端连通有储能盒6，储能盒6的内侧壁固定连接有蜂窝板38，储能盒6的顶部连通有连接管26，连接管26的上端连通有敞口筒25，且敞口筒25与氢燃料电池2相对分布，氢燃料电池散出热量飘散到敞口筒25中，进入到储能盒6中，蜂窝板38可以提高能量的储存，能量通过传输管7传输到外箱16中，能够利用收集的热量给水箱21预热。
进一步的，水杯12包括塑料杯圈35、支撑环34、杯座33、卡环32、防水布袋31和扣条30，流水管13的下方套设有塑料杯圈35，塑料杯圈35的底端固定连接有支撑环34，支撑环34的内部固定连接有防水布袋31，防水布袋31的底端固定连接有卡环32，卡环32的下表面固定连接有杯座33，塑料杯圈35的外侧壁固定连接有扣条30，塑料杯圈35呈圆状，防水布袋31处在塑料杯环35和卡环32之间，防水布袋31为柔软材质可以折叠。
进一步的，水管11的下表面左侧固定连接有支撑板29，支撑板29的内部磁性吸附有扣条30，扣条30吸附在支撑板29内时，水杯12位置便固定了，能够避免水杯12无处放置，喝水时方便拿取。
进一步的，水箱21的内部存储有水，燃料电池盒39的内部左侧有氢离子，燃料电池盒39的内部右侧有阳离子。
进一步的，太阳能电池板8安装于汽车车顶上，流水管13安装于汽车内饰空间中。
进一步的，支撑环34的俯视呈圆环形，支撑环34与卡环32相适配，卡环32呈圆环状，卡环32可以卡在支撑环34中，能够实现水杯12占据空间小。
综上可得，本发明的工作流程：设计氢燃料电池，软管18中的水流入水箱中，金属片22、蓄电池10构成回路电解水，在氧气传导管19中便有氧气，在氢气传导管5中有氢气，氢气则通过氢气入口管3进入燃料电池盒39中，氧气通过氧气入口管1进入燃料电池盒39中，氧气与氢气反应产生能力供给汽车，能够做到循环利用，氢燃料电池在使用中会散热，散出热量飘散到敞口筒25中，进入到储能盒6中，蜂窝板38可以提高能量的储存，能量通过传输管7传输到外箱16中，利用收集的热量给水箱21预热，避免水箱21中水结冰，流水管安装在汽车内饰中，在用户口渴时，可以转动旋钮14，在出水嘴37中流出水，用户通过转动旋钮14可以控制出水大小，水杯12套在出水嘴37上，水杯12能够折叠，占空小，拿取方便。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，包括氢燃料电池(2)，其特征在于：所述氢燃料电池(2)包括电极板(23)、质子交换膜(24)和燃料电池盒(39)，所述燃料电池盒(39)的内部安装有所述质子交换膜(24)，所述质子交换膜(24)的左右两侧安装有所述电极板(23)，所述燃料电池盒(39)的右侧上方连通有氢气入口管(3)，所述燃料电池盒(39)的左侧上方连通有氧气入口管(1)，所述燃料电池盒(39)的左侧下方连接有软管(18)，所述软管(18)的底端固定连接有水箱(21)，所述水箱(21)的内部左侧固定连接有氧气传导管(19)，所述水箱(21)的内部右侧固定连接有氢气传导管(5)，所述氧气传导管(19)和所述氢气传导管(5)的顶端均延伸至所述水箱(21)的上方，并且所述氧气传导管(19)的顶端与所述氧气入口管(1)相连通，所述氢气传导管(5)的顶端与所述氢气入口管(3)相连通，所述氧气传导管(19)和所述氢气传导管(5)的内部下方放置有金属片(22)，所述水箱(21)的下方放置有蓄电池(10)，所述蓄电池(10)的正负两极通过电线与两个所述金属片(22)相连接，所述水箱(21)的右侧放置太阳能电池板(8)，所述太阳能电池板(8)和所述水箱(21)之间设有光电转换器(9)，所述太阳能电池板(8)通过所述光电转换器(9)与所述蓄电池(10)相连接，所述水箱(21)的外侧壁固定连接有外箱(16)，所述水箱(21)的左侧连通有水管(11)，所述水管(11)的左侧延伸至所述外箱(16)的外部，所述水管(11)的中部安装有净水器(15)所述水管(11)的左端连通有流水管(13)，所述流水管(13)的底端固定连接有出水嘴(37)，所述流水管(13)的顶端固定连接有螺纹环(27)，所述螺纹环(27)的内侧壁螺纹连接有螺纹杆(28)，所述螺纹杆(28)的顶端固定连接有旋钮(14)，所述螺纹杆(28)的底端固定连接有阻挡块(36)，所述水管(11)的下方可拆卸连接有水杯(12)，所述外箱(16)的后表面连通有传输管(7)，所述传输管(7)的顶端连通有储能盒(6)，所述储能盒(6)的内侧壁固定连接有蜂窝板(38)，所述储能盒(6)的顶部连通有连接管(26)，所述连接管(26)的上端连通有敞口筒(25)，且所述敞口筒(25)与所述氢燃料电池(2)相对分布，所述水杯(12)包括塑料杯圈(35)、支撑环(34)、杯座(33)、卡环(32)、防水布袋(31)和扣条(30)，所述流水管(13)的下方套设有所述塑料杯圈(35)，所述塑料杯圈(35)的底端固定连接有所述支撑环(34)，所述支撑环(34)的内部固定连接有所述防水布袋(31)，所述防水布袋(31)的底端固定连接有所述卡环(32)，所述卡环(32)的下表面固定连接有所述杯座(33)，所述塑料杯圈(35)的外侧壁固定连接有所述扣条(30)。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述氢气入口管(3)的右侧连通有氢气罐(4)，所述燃料电池盒(39)的右侧下方连通有氢气回收管(20)。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述软管(18)的内部设有单向阀(17)，所述单向阀(17)与所述软管(18)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述水管(11)的下表面左侧固定连接有支撑板(29)，所述支撑板(29)的内部磁性吸附有所述扣条(30)。
5.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述水箱(21)的内部存储有水，所述燃料电池盒(39)的内部左侧有氢离子，所述燃料电池盒(39)的内部右侧有阳离子。
6.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述太阳能电池板(8)安装于汽车车顶上，所述流水管(13)安装于汽车内饰空间中。
7.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的氢能源燃料电池，其特征在于：所述支撑环(34)的俯视呈圆环形，所述支撑环(34)与所述卡环(32)相适配。
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