CN116247240B - 一种新能源汽车用的燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新能源汽车用的燃料电池，涉及到燃料电池领域，其包括燃料电池，所述燃料电池的一侧安装有两个进料管，所述燃料电池的底侧安装有两个燃料电池支架；所述进料管上安装有转接装置，所述转接装置用于将所述燃料电池的进料进行过滤；所述转接装置上连接有控温装置，所述控温装置安装在所述燃料电池远离所述转接装置的一侧上。需要说明的是，通过转接装置和控温装置的合理配置，在燃料电池使用时，空气或者氢气在经过转接箱时，能够被有效地过滤，同时能够对其温度进行控制，使其在进入到燃料电池内时，能够维持在一定温度，保证燃料电池的正常使用，进而能够避免氢气温度过高或者过低造成的不利影响，保证燃料电池的安全稳定使用。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用的燃料电池。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等，其中燃料电池电动汽车是新能源汽车的一个重要的组成部分，而其动力就来源于燃料电池。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，把氢气和氧气分别供给阳极和阴极，氢气在阳极裂解成质子和电子，质子通过电解质迁移到阴极，电子通过外部的负载到达阴极，电子和质子与阴极的氧气结合生成水。
燃料电池在使用过程中，对温度有较高的依赖，温度过高或过低不仅会影响燃料电池的性能和寿命，甚至造成燃料电池无法启动、无法使用的风险。另外，氢气是一种密度很低的气体，在使用过程中极易发生逃逸，而在氢气聚集到一定的浓度时，遇到高温或者明火有发生爆炸的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车用的燃料电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新能源汽车用的燃料电池，其包括燃料电池，所述燃料电池的一侧安装有两个进料管，所述燃料电池的底侧安装有两个燃料电池支架；
所述进料管上安装有转接装置，所述转接装置用于将所述燃料电池的进料进行过滤；所述转接装置上连接有控温装置，所述控温装置用于向所述转接装置供水并控制所述燃料电池的进料温度，所述控温装置安装在所述燃料电池远离所述转接装置的一侧上；
所述转接装置包括转接箱，所述进料管连接在所述转接箱的一侧上，所述转接箱的另一侧连接有用于给所述燃料电池进料的转接管，所述转接箱内滑动安装有封闭块和浮板，所述封闭块用于封闭所述进料管；
所述控温装置包括抽水管和回水管，所述抽水管和所述回水管连接在两个所述转接装置上，所述抽水管和所述回水管的另一端连接有中间水箱，所述中间水箱通过两个连接架连接在所述燃料电池上，所述中间水箱的底侧安装有抽水泵，所述抽水管连接在所述抽水泵上，所述抽水管和所述回水管均连接在所述转接箱上，所述抽水管和所述回水管均位于所述进料管的下方，所述抽水管位于所述回水管的下方，所述中间水箱通过两个连接架连接在所述燃料电池上，所述中间水箱内注有水，所述中间水箱上安装有加热器和制冷器，所述加热器和所述制冷器内均安装有远程控制模块，所述加热器和所述制冷器用于对所述中间水箱内的水进行加热或者制冷。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述转接箱的内壁上转动安装有支撑轴，所述支撑轴上套接有齿轮和驱动杆，所述驱动杆上转动安装有联动轴，所述封闭块上开设有滑动槽，所述联动轴活动安装在所述滑动槽内，所述浮板上安装有齿板，所述齿板用于带动所述齿轮进行转动。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述转接箱的内壁上开设有两个限制槽，两个所述限制槽内均滑动安装有限制块，两个所述限制块分别安装在所述封闭块和所述浮板上。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述转接管的端部安装有弯管，所述弯管位于所述转接箱内，所述弯管的底端位于所述转接箱的底侧。
进一步地，在本发明较佳实施例中，还包括吹风装置，所述吹风装置位于所述燃料电池的顶侧和底侧上，所述吹风装置用于将所述抽水管和所述回水管周围的冷空气或者热空气均匀地吹向所述燃料电池的周围。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述吹风装置包括两个风机，两个所述风机分别设置在所述燃料电池的上方和下方，所述风机上开设有两个移动孔，两个所述移动孔内均活动安装有支撑架，所述支撑架安装在所述燃料电池上。
进一步地，在本发明较佳实施例中，两个所述支撑架上安装有一个驱动架，所述燃料电池上安装有安装板，所述安装板上安装有电机，所述电机上安装有驱动柱；
所述驱动架上开设有安装孔，所述安装孔的内壁上上安装有半球块，所述驱动柱上环形开设有带动槽，所述半球块活动安装在所述带动槽内。
进一步地，在本发明较佳实施例中，还包括两个缓震装置，所述缓震装置安装在所述燃料电池支架上，所述缓震装置用于对所述燃料电池进行减震。
进一步地，在本发明较佳实施例中，所述缓震装置包括连接底座，所述连接底座上开设有多个伸缩槽，所述伸缩槽内活动安装有减震杆，所述减震杆安装在所述燃料电池支架上，所述减震杆的底端安装有用于减震的减震弹簧，所述减震弹簧的底端安装在所述伸缩槽的底侧内壁上。
本发明提出的一种新能源汽车用的燃料电池的有益效果是：
在本发明中，通过转接装置和控温装置的设置，在燃料电池使用时，空气或者氢气在经过转接箱时，能够被有效地过滤，同时能够对其温度进行控制，使其在进入到燃料电池内时，能够维持在一定的温度上，保证燃料电池的正常使用，并且能够避免氢气温度过高或者过低造成的不利影响，保证燃料电池的安全稳定使用。
进一步地，在本发明中，通过吹风装置的设置，在使用燃料电池时，可以通过吹风装置，将控制装置散出的冷气或者热气均匀的吹向燃料电池的周围，使得燃料电池受热或者受冷更加的均匀，进一步地保证了燃料电池的使用环境。
更进一步地，在本发明中，通过减震装置的设置，在燃料电池受到震动时，可以使得多个减震杆移动，减震杆在伸缩槽内移动，并使得多个减震弹簧受力，故在减震弹簧的反作用力下可以实现对燃料电池的减震功能，进一步保证了燃料电池的工况适用性和安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的仰视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的转接箱的内部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的控温装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的背面的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的图3中A部分结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的驱动架的剖视结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的缓震装置剖视结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的转接箱的内部结构示意图。
图中：1-燃料电池；2-进料管；3-转接装置；301-转接箱；302-转接管；303-限制槽；304-限制块；305-封闭块；306-支撑轴；307-驱动杆；308-联动轴；309-滑动槽；310-齿轮；311-齿板；312-浮板；313-弯管；4-控温装置；401-抽水管；402-回水管；403-中间水箱；404-抽水泵；405-加热器；406-制冷器；407-连接架；5-吹风装置；501-风机；502-移动孔；503-支撑架；504-驱动架；505-安装板；506-电机；507-驱动柱；508-安装孔；509-带动槽；510-半球块；6-缓震装置；601-连接底座；602-伸缩槽；603-减震杆；604-减震弹簧；7-燃料电池支架。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
另外，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对竖直，而是可以稍微倾斜。如“竖直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加竖直，并不是表示该结构一定要完全竖直，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请结合参照说明书附图1-9，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池，其包括燃料电池1，燃料电池1的一侧安装有两个进料管2，燃料电池1的底侧安装有两个燃料电池支架7；进料管2上安装有转接装置3，转接装置3用于将燃料电池1的进料进行过滤；转接装置3上连接有控温装置4，控温装置4用于向转接装置3供水并控制燃料电池1的进料温度，控温装置4安装在燃料电池1远离转接装置3的一侧上。需要说明的是，本发明实施例中，通过转接装置3的设置，在进料管2将氢气或者外界的空气送入到燃料电池1之前，可以对这些气体进行过滤，保证气体进入燃料电池1时的洁净性，有效地保护了燃料电池1的使用安全；另外，通过控温装置4的设置，可以对进料管2将氢气或者外界的空气进行控制，使得进入燃料电池1内的空气或者氢气能够保持在一定温度，进一步保证了燃料电池1的反应效率，同时在冬季的时候可以有效的防止结冰，在夏季时可以防止温度过高，进一步的保证了燃料电池的安全使用。
进一步地，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池，控温装置4包括抽水管401和回水管402，抽水管401和回水管402连接在两个转接装置3上，抽水管401和回水管402的另一端连接有中间水箱403，中间水箱403通过两个连接架407连接在燃料电池1上，中间水箱403的底侧安装有抽水泵404，抽水管401连接在抽水泵404上，中间水箱403通过两个连接架407连接在燃料电池1上，中间水箱403内注有水，中间水箱403上安装有加热器405和制冷器406，加热器405和制冷器406内均安装有远程控制模块，加热器405和制冷器406用于对中间水箱403内的水进行加热或者制冷。需要说明的是，本发明实施例中，在使用时通过抽水泵404将中间水箱403内的水抽进两个转接箱301内，进而可以对两个转接箱301内的气体温度进行控制，使其在进入到燃料电池1内时能够保持在一定的温度上；同时通过加热器405和制冷器406能够对中间水箱403内的水进行加热或者降温，进而实现对转接箱301内的气体进行加热或者降温的目的。
需要强调的是，通过在加热器405和制冷器406内设置远程控制模块，使得加热器405和制冷器406能够远程连接在汽车的控制主机上，以便于使用者对加热和制冷进行操作，同时使用后的水，回收管402回收到中间水箱403内，可以使得水能够循环利用，节能水资源。
进一步地，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池，转接装置3包括转接箱301，进料管2连接在转接箱301的一侧上，转接箱301的另一侧连接有用于给燃料电池1进料的转接管302，抽水管401和回水管402均连接在转接箱301上，抽水管401和回水管402均位于进料管2的下方，抽水管401位于回水管402的下方。需要说明的是，本发明实施例中，抽水管401位于回水管402的上方，使得抽水管401的水在进入到转接箱301内后，能够对转接箱301内的气体进行过滤、冷却或降温，并且在转接箱301的水达到一定水位时，水能够通过回水管402流回到中间水箱403内，实现水资源的循环利用。
进一步具体地，本发明实施例中，转接箱301内滑动安装有封闭块305和浮板312，封闭块305用于封闭进料管2；转接箱301的内壁上转动安装有支撑轴306，支撑轴306上套接有齿轮310和驱动杆307，驱动杆307上转动安装有联动轴308，封闭块305上开设有滑动槽309，联动轴308活动安装在滑动槽309内，浮板312上安装有齿板311，齿板311用于带动齿轮310进行转动。需要说明的是，本发明实施例中，当转接箱301内的水位持续上升时，可以带动浮板312移动，浮板312可以带动齿板311移动，齿板311移动能够带动齿轮310转动，齿轮310转动的时候能够带动支撑轴306转动，支撑轴306转动可以带动驱动杆307转动，驱动杆307转动能够带动联动轴308移动，联动轴308可以带动封闭板305下移，将进料管2进行封闭，同时联动轴308在滑动槽309内滑动，在转接箱301内的水位过高时，可以通过封闭块305封堵进料管2，避免水进入到燃料电池1内。
进一步具体地，本发明实施例中，转接箱301的内壁上开设有两个限制槽303，两个限制槽303内均滑动安装有限制块304，两个限制块304分别安装在封闭块305和浮板312上。需要说明的是，本发明实施例中，浮板312和封闭块305在移动时可以分别通过限制块304在限制槽303的移动，使得浮板312和封闭块305只能够在垂直方向上进行移动。
更进一步具体地，本发明实施例中，转接管302的端部安装有弯管313，弯管313位于转接箱301内，弯管313的底端位于转接箱301的底侧。需要说明的是，本发明实施例中，弯管313为弯曲设置，并且其底端接近转接箱301的底侧内壁，使得气体在进入到转接箱301内时，能够充分的被水所过滤以及控制温度，达到控温和过滤的目的。
进一步地，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池还包括吹风装置5，吹风装置5位于燃料电池1的顶侧和底侧上，吹风装置5用于将抽水管401和回水管402周围的冷空气或者热空气均匀的吹向燃料电池1的周围。需要说明的是，本发明实施例中，通过吹风装置5的设置，吹风装置5能够将抽水管401和回水管402产生的冷空气或热空气吹向燃料电池1的周围，使燃料电池1能够受热或者受冷均匀，进而保证燃料电池1能够安全的使用，保证其使用环境。
进一步具体地，本发明实施中，吹风装置5包括两个风机501，两个风机501分别设置在燃料电池1的上方和下方，风机501上开设有两个移动孔502，两个移动孔502内均活动安装有支撑架503，支撑架503安装在燃料电池1上。需要说明的是，本发明实施例中，风机501在移动时通过移动孔502在移动支撑架503上移动，故通过风机501的来回移动，可以对燃料电池1进行均匀的吹风，使得燃料电池1受热或者受冷更加的均匀。
更进一步具体地，本发明实施例中，两个支撑架503上安装有一个驱动架504，燃料电池1上安装有安装板505，安装板505上安装有电机506，电机506上安装有驱动柱507；驱动架504上开设有安装孔508，安装孔508的内壁上上安装有半球块510，驱动柱507上环形开设有带动槽509，半球块510活动安装在带动槽509内。需要说明的是，本发明实施例中，在使用燃料电池1时可以启动电机506，电机506可以驱动驱动杆507转动，驱动杆507通过带动槽509带动半球块510移动，半球块510带动驱动架504移动，驱动架504能够带动两个风机501移动，这样实现两个风机501的来回移动，实现均匀吹风的目的，使得燃料电池1能够进一步的受热或者受冷均匀。
进一步地，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池，还包括两个缓震装置6，缓震装置6安装在燃料电池支架7上，缓震装置6用于对燃料电池1进行减震。需要说明的是，本发明实施例中，通过缓震装置6的设置，可以在燃料电池1使用时能够对其进行减震，使得燃料电池1在使用时不会因为受到过度震动而损坏，保证其稳定可靠性。
进一步具体地，本发明实施例中，缓震装置6包括连接底座601，连接底座601上开设有多个伸缩槽602，伸缩槽602内活动安装有减震杆603，减震杆603安装在燃料电池支架7上，减震杆603的底端安装有用于减震的减震弹簧604，减震弹簧604的底端安装在伸缩槽602的底侧内壁上。需要说明的是，本发明实施例中，在燃料电池1受到震动时，可以使得多个减震杆603移动，减震杆603在伸缩槽602内移动，并使得多个减震弹簧604受力，故在减震弹簧604的反作用力下可以实现对燃料电池1的减震功能，保证了燃料电池的安全性和工况适用性。
综上所述，本发明实施例提供的一种新能源汽车用的燃料电池的工作原理是：在使用燃料电池1时，空气和氢气从两个转接管302输入至转接箱301内，在其之前启动加热器405和制冷器406，对中间水箱403内的水提前进行加热或者预冷，此时启动抽水泵404，通过抽水泵404将中间水箱403内的水抽进两个转接箱301内，进而可以对两个转接箱301内的气体温度进行控制，使其在进入到燃料电池1内时能够保持在一定温度上；
进一步地，使用后的水，通过回收管402回收到中间水箱403内，可以使得水能够循环利用，并且在转接箱301的水位达过高时，可以带动浮板312移动，浮板312可以带动齿板311移动，齿板311移动能够带动齿轮310转动，齿轮310转动的时候能够带动支撑轴306转动，支撑轴306转动可以带动驱动杆307转动，驱动杆307转动能够带动联动轴308移动，联动轴308可以带动封闭板305下移，进而将进料管2进行封闭，与此同时联动轴308在滑动槽309内滑动，故在转接箱301内的水位过高时，可以通过封闭块305封堵进料管2，避免水进入到燃料电池1内；
另外，在燃料电池1使用时，启动风机501和电机506，电机506可以驱动驱动杆507转动，驱动杆507通过带动槽509带动半球块510移动，半球块510带动驱动架504移动，驱动架504能够带动两个风机501移动，风机501可以在吹风的同时来回地进行移动，进而可以对燃料电池1进行均匀的吹风，从而使得燃料电池1受热或者受冷更加的均匀，保证电池的使用环境；
更进一步地，在燃料电池1受到震动时，可以使得多个减震杆603移动，减震杆603在伸缩槽602内移动，并使得多个减震弹簧604受力，故在减震弹簧604的反作用力下可以实现对燃料电池1的减震功能，保证了燃料电池的安全可靠性和工况环境适用性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，其包括燃料电池，所述燃料电池的一侧安装有两个进料管，所述燃料电池的底侧安装有两个燃料电池支架；
所述进料管上安装有转接装置，所述转接装置用于将所述燃料电池的进料进行过滤；所述转接装置上连接有控温装置，所述控温装置用于向所述转接装置供水并控制所述燃料电池的进料温度，所述控温装置安装在所述燃料电池远离所述转接装置的一侧上；
所述转接装置包括转接箱，所述进料管连接在所述转接箱的一侧上，所述转接箱的另一侧连接有用于给所述燃料电池进料的转接管，所述转接箱内滑动安装有封闭块和浮板，所述封闭块用于封闭所述进料管；
所述控温装置包括抽水管和回水管，所述抽水管和所述回水管连接在两个所述转接装置上，所述抽水管和所述回水管的另一端连接有中间水箱，所述中间水箱通过两个连接架连接在所述燃料电池上，所述中间水箱的底侧安装有抽水泵，所述抽水管连接在所述抽水泵上，所述抽水管和所述回水管均连接在所述转接箱上，所述抽水管和所述回水管均位于所述进料管的下方，所述抽水管位于所述回水管的下方；
所述中间水箱通过两个所述连接架连接在所述燃料电池上，所述中间水箱内注有水，所述中间水箱上安装有加热器和制冷器，所述加热器和所述制冷器内均安装有远程控制模块，所述加热器和所述制冷器用于对所述中间水箱内的水进行加热或者制冷；
所述转接箱的内壁上转动安装有支撑轴，所述支撑轴上套接有齿轮和驱动杆，所述驱动杆上转动安装有联动轴，所述封闭块上开设有滑动槽，所述联动轴活动安装在所述滑动槽内，所述浮板上安装有齿板，所述齿板用于带动所述齿轮进行转动。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，所述转接箱的内壁上开设有两个限制槽，两个所述限制槽内均滑动安装有限制块，两个所述限制块分别安装在所述封闭块和所述浮板上。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，所述转接管的端部安装有弯管，所述弯管位于所述转接箱内，所述弯管的底端位于所述转接箱的底侧。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，还包括吹风装置，所述吹风装置位于所述燃料电池的顶侧和底侧上，所述吹风装置用于将所述抽水管和所述回水管周围的冷空气或者热空气均匀地吹向所述燃料电池的周围。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，所述吹风装置包括两个风机，两个所述风机分别设置在所述燃料电池的上方和下方，所述风机上开设有两个移动孔，两个所述移动孔内均活动安装有支撑架，所述支撑架安装在所述燃料电池上。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，两个所述支撑架上安装有一个驱动架，所述燃料电池上安装有安装板，所述安装板上安装有电机，所述电机上安装有驱动柱；
所述驱动架上开设有安装孔，所述安装孔的内壁上安装有半球块，所述驱动柱上环形开设有带动槽，所述半球块活动安装在所述带动槽内。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，还包括两个缓震装置，所述缓震装置安装在所述燃料电池支架上，所述缓震装置用于对所述燃料电池进行减震。
8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车用的燃料电池，其特征在于，所述缓震装置包括连接底座，所述连接底座上开设有多个伸缩槽，所述伸缩槽内活动安装有减震杆，所述减震杆安装在所述燃料电池支架上，所述减震杆的底端安装有用于减震的减震弹簧，所述减震弹簧的底端安装在所述伸缩槽的底侧内壁上。
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