CN206841191U - 燃料电池发电车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池发电车，包括：驱动单元，包括燃料电池系统、动力电池、第一直流电源、车载动力系统和储氢装置，用于控制驱动所述发电车；对外供氢单元，连接至所述储氢装置和所述车载动力系统，用于对被供给对象加氢。以氢气作为燃料为救援车(发电车)提供动力能源，为救援车提供足够的行驶驱动力，此外，救援车上的储氢装置中储备的氢气可以通过对外供氢气单元为被供给对象(被救援车辆)加氢气，从而为其提供动力能源，与现有技术相比，救援车无需承载大量的动力电池，既能为被供给对象(被救援车辆)提供能源，保障其有充足能源行驶，又能够减少运输成本，此外，救援车使用氢气燃料作为动力能源，减少对环境的污染，绿色环保。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及氢燃料技术领域，尤其涉及一种燃料电池发电车。
背景技术
纯电动车具有绿色环保的优点，而被大范围商业推广。然而，纯电动车的车载动力电池容量有限，限制了其连续行驶里程。同时，动力电池容量受环境温度特别是低温的影响较大，行驶里程也伴随外界温度变化而发生变化，例如，在一些恶劣环境下，纯电动车的行驶里程严重受到限制，从而也限制了纯电动车的使用领域、范围，进而限制了纯电动车的推广应用。
目前，纯电动车多数以氢气燃料电池供给电能，一旦氢气燃料耗尽，电动车的动力电池的即可能面临无能源供给而行驶里程受到影响。但是随着纯电动车的商业化普及，氢站建设往往滞后于纯电动车的普及，这导致电动车很有可能在有限的能源供给下出现燃料不足，最终导致动力电池电能不足的情况。
为了应对纯电动车道路救援充电，目前所使用的是采用燃油车装载数量巨大的动力电池用于救援。而一些移动加氢车往往采用燃油驱动，而这却违背了纯电动车环境友好性的初衷。
实用新型内容
本实用新型提供一种燃料电池发电车，实现对纯电动车的道路救援，且绿色环保。
具体地，本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种燃料电池发电车，包括：
驱动单元，包括燃料电池系统、动力电池、第一直流电源、车载动力系统和储氢装置，用于控制驱动所述发电车；
对外供氢单元，连接至所述储氢装置和所述车载动力系统，用于对被供给对象加氢。
示例性地，还包括：
对外供电单元，连接至所述动力电池，用于对被供给对象充电。
示例性地，所述储氢装置包括至少一个氢气瓶、安全控制阀组、受氢控制阀组和加氢口，其中，
所述安全控制阀组连接至所述至少一个氢气瓶；
所述受氢控制阀组一端连接至所述加氢口，另一端连接至所述至少一个氢气瓶，所述加氢口通过所述受氢控制阀组向所述至少一个氢气瓶加入氢气，所述受氢控制阀组控制所述至少一个氢气瓶的受氢量。
示例性地，所述对外供氢单元包括车载压缩机、对外加氢控制组件和加氢枪，
所述车载压缩机的一端连接至所述储氢装置，另一端连接至所述车载动力系统，其中，所述车载动力系统通过所述第一直流电源向所述车载压缩机供能，使所述车载压缩机对氢气进行压缩；
所述对外加氢控制组件的一端与所述车载压缩机连接，另一端与所述加氢枪连接，经过所述车载压缩机压缩后的氢气流经所述对外加氢控制组件至所述加氢枪，以为所述被供给对象加氢。
示例性地，所述储氢装置还包括供氢控制阀组，与所述燃料电池系统连接，用于控制向所述燃料电池系统输送的氢气量。
示例性地，所述对外供电单元包括直流供电单元和/或交流供电单元，其中，
所述直流供电单元包括第二直流电源和第一充电接口，所述第二直流电源连接至所述动力电池，所述第一充电接口连接至所述被供给对象的充电接口；
所述交流供电单元包括交流电源和第二充电接口，所述交流电源连接至所述动力电池，所述第二充电口连接至所述被供给对象的充电接口。
示例性地，所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷大于第一阈值时经所述第一直流电源和所述动力电池同时输出电能给动力系统；和/或
所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第一阈值且大于第二阈值时经所述第一直流电源向所述动力电池充电；和/或
所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第二阈值且所述动力电池的电量大于预设电量值处于低负荷状态。
示例性地，其特征在于，所述动力电池为磷酸铁锂电池。
示例性地，所述氢气瓶的个数为20个。
示例性地，所述氢气瓶的规格为140L、35MPa以及氢气质量3Kg。
应用本实用新型实施例，以氢气作为燃料为救援车(发电车)提供动力能源，为救援车提供足够的行驶驱动力，此外，救援车上的储氢装置中储备的氢气可以通过对外供氢气单元为被供给对象(被救援车辆)加氢气，从而为其提供动力能源，与现有技术相比，救援车无需承载大量的动力电池，既能为被供给对象(被救援车辆)提供能源，保障其有充足能源行驶，又能够减少运输成本，此外，救援车使用氢气燃料作为动力能源，减少对环境的污染，绿色环保。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种燃料电池发电车的能源供给结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型提供的一种燃料电池发电车的能源供给结构示意图。
需要说明的是，本实用新型实施例提供的燃料电池发电车主要应用于道路救援车领域，但不限于道路救援车领域。下面结合图1对本实用新型实施例进行详细描述：
实施例一
一种燃料电池发电车，该发电车可以包括驱动单元和对外供氢单元。其中，驱动单元可以包括燃料电池系统、动力电池、第一直流电源(如图中所示的DCDC1)、车载动力系统和储氢装置，用于控制驱动所述发电车，而对外供氢单元，连接至所述储氢装置和所述车载动力系统，用于对被供给对象加氢。
本技术领域人员可以理解的是，储氢装置作为燃料电池系统的能源供给，向燃料电池系统输送氢气燃料，燃料电池系统燃烧氢气产生电能，电能通过第一直流电源(如图中所示的DCDC1)可以用于为动力电池充电以及可以用于为车载动力系统提供动力，使车载动力系统驱动本实用新型实施所述的燃料电池发电车行驶。
此外，储氢装置中的氢气流经车载动力系统，在车载动力系统的作用在流经对外供氢单元，为被供给对象补充氢气。
示例性地，所述动力电池为磷酸铁锂电池。其容量例如可以为60AH，或者大于60AH。其储电量大能够在辅助所述驱动单元为本实用新型实施的燃料电池发电车提供动力或者为被供给对象充电。
应用本实用新型实施例，以氢气作为燃料为救援车(发电车)提供动力能源，为救援车提供足够的行驶驱动力，此外，救援车上的储氢装置中储备的氢气可以通过对外供氢气单元为被供给对象(被救援车辆)加氢气，从而为其提供动力能源，与现有技术相比，救援车无需承载大量的动力电池，既能为被供给对象(被救援车辆)提供能源，保障其有充足能源行驶，又能够减少运输成本，此外，救援车使用氢气燃料作为动力能源，减少对环境的污染，绿色环保。
实施例二
与实施例一不同的是，本实用新型提供的燃料电池发电车还可以包括对外供电单元。其可以连接至所述动力电池，用于对被供给对象充电。
示例性地，所述对外供电单元包括直流供电单元和/或交流供电单元。
其中，所述直流供电单元包括第二直流电源(如图中所示的DCDC2)和第一充电接口(如图中所示的对外充电接口)，所述第二直流电源连接至所述动力电池，所述第一充电接口连接至所述被供给对象的充电接口。作为另一个示例，第二直流电源也可以直接连接第一直流电源，以使燃料电池系统通过第一直流电源为第一充电接口提供电能，从而为被供给对象充电，例如，燃料电池系统经DCDC1和DCDC2经对外充电接口完成充电功能。直流供电单元适用于纯电动车充电。无需中间交直流转换，免去因电压交直流变换所产生的能量损失；由于燃料电池系统的工作电流可以很大，能够实现纯电动车快速充电，减短充电时间，做到快速救援，比现有技术中传统充电车更有优势。
所述交流供电单元包括交流电源(如图中所示的DC/AC)和第二充电接口(如图中所示的交流输出口)，所述交流电源连接至所述动力电池，所述第二充电口连接至所述被供给对象的充电接口。交流供电单元适用于可以接受交流电的被供给对象，例如可以包括如楼宇、工地、体育场等。因燃料电池系统不受工作时间长与电压关系的影响，工作更稳定。
实施例三
所述储氢装置包括至少一个氢气瓶、安全控制阀组、受氢控制阀组和加氢口，其中，所述安全控制阀组连接至所述至少一个氢气瓶；所述受氢控制阀组一端连接至所述加氢口，另一端连接至所述至少一个氢气瓶，所述加氢口通过所述受氢控制阀组向所述至少一个氢气瓶加入氢气，所述受氢控制阀组控制所述至少一个氢气瓶的受氢量。例如，所述加氢口可以与地面氢站连接，为储氢装置加氢。
示例性地，所述储氢装置还包括供氢控制阀组，与所述燃料电池系统连接，用于控制向所述燃料电池系统输送的氢气量。
示例性地，所述氢气瓶的个数为20个。以及所述氢气瓶的规格为140L、35MPa以及氢气质量3Kg。
根据本实用新型一实施例，所述对外供氢单元包括车载压缩机、对外加氢控制组件和加氢枪，所述车载压缩机的一端连接至所述储氢装置，另一端连接至所述车载动力系统，其中，所述车载动力系统通过所述第一直流电源向所述车载压缩机供能，使所述车载压缩机对氢气进行压缩；所述对外加氢控制组件的一端与所述车载压缩机连接，另一端与所述加氢枪连接，经过所述车载压缩机压缩后的氢气流经所述对外加氢控制组件至所述加氢枪，以为所述被供给对象加氢。
车载动力系统在燃料电池系统的功能下能够产生较高的压力。而对外供氢单元的车载压缩机在车载动力系统的高压下压缩氢气，从而缩短为被供给对象的加氢时间(一般在10分钟以内)。该时间远远小于传统充电车的自身充电时间，因此，燃料电池发电车可以连续投入到实际救援中，可发更多班次，参与更多救援。
实施例四
所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷大于第一阈值时经所述第一直流电源和所述动力电池同时输出电能给动力系统；和/或所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第一阈值且大于第二阈值时经所述第一直流电源向所述动力电池充电；和/或所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第二阈值且所述动力电池的电量大于预设电量值处于低负荷状态。
根据本实用新型实施例四，燃料电池系统可以在发电车不同的驱动载荷下发挥不同的作用，例如，当燃料电池发电车在爬坡等驱动载荷较大时，燃料电池系统经DCDC1和动力电池同时输出电能给车载动力系统，从而增加发电车的驱动力；当负荷减小时，而动力电池处于馈电状态，燃料电池系统经DCDC1同时向车载动力系统和动力电池供电；当负荷较小时，动力电池SOC(电池剩余容量)较高时，则燃料电池系统降低负荷，可以仅仅为车载动力系统提供电能，甚至不工作，由动力电池为车载动力系统提供电能。
基于前述实施例，本实用新型提供的燃料电池发电车的最终参数可以包括如下：
应用本实用新型实施例，以氢气作为燃料为救援车(发电车)提供动力能源，为救援车提供足够的行驶驱动力，此外，救援车上的储氢装置中储备的氢气可以通过对外供氢气单元为被供给对象(被救援车辆)加氢气，从而为其提供动力能源，与现有技术相比，救援车无需承载大量的动力电池，既能为被供给对象(被救援车辆)提供能源，保障其有充足能源行驶，又能够减少运输成本，此外，救援车使用氢气燃料作为动力能源，减少对环境的污染，绿色环保。
综上所述，与现有技术相比，本实用新型实施例的特点或优势主要体现在：
1、由于有车载(氢气)压缩机，可以将被供给对象(被救援燃料电池车辆)的氢气加满，且由于加氢压力较高，加氢速度与地面加氢站一致；
2、可以实现与纯电动车直流直接充电，无需中间交直流转换，免去因电压交直流变换所产生的能量损失；
3、由于燃料电池系统的工作电流可以很大，能够实现纯电动车快速充电，减短充电时间，做到快速救援，比传统充电车更有优势；
4、本实用新型储氢装置所载氢气能够转化的电量远大于锂电池充电车，因而可充电次数更多，且无污染；
5、燃料电池系统和储氢装置工作不受环境温度影响，所以燃料电池发电车不存在低温环境使用所载能量下降情况，不受环境限制；
6、本实用新型燃料电池的发电车作为道路救援车，其能源来自于车载压缩机高压压缩的氢气，其加氢时间远远小于传统充电车的自身充电时间，因而，燃料电池发电车可以连续投入到实际救援中，可发更多班次；
7、由于加载交流供电单元，可以向楼宇工地等供电；
8、因燃料电池系统不受工作时间长与电压关系的影响，工作更稳定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种燃料电池发电车，其特征在于，包括：
驱动单元，包括燃料电池系统、动力电池、第一直流电源、车载动力系统和储氢装置，用于控制驱动所述发电车；
对外供氢单元，连接至所述储氢装置和所述车载动力系统，用于对被供给对象加氢。
2.根据权利要求1所述的发电车，其特征在于，还包括：
对外供电单元，连接至所述动力电池，用于对被供给对象充电。
3.根据权利要求1所述的发电车，其特征在于，所述储氢装置包括至少一个氢气瓶、安全控制阀组、受氢控制阀组和加氢口，其中，
所述安全控制阀组连接至所述至少一个氢气瓶；
所述受氢控制阀组一端连接至所述加氢口，另一端连接至所述至少一个氢气瓶，所述加氢口通过所述受氢控制阀组向所述至少一个氢气瓶加入氢气，所述受氢控制阀组控制所述至少一个氢气瓶的受氢量。
4.根据权利要求1所述的发电车，其特征在于，所述对外供氢单元包括车载压缩机、对外加氢控制组件和加氢枪，
所述车载压缩机的一端连接至所述储氢装置，另一端连接至所述车载动力系统，其中，所述车载动力系统通过所述第一直流电源向所述车载压缩机供能，使所述车载压缩机对氢气进行压缩；
所述对外加氢控制组件的一端与所述车载压缩机连接，另一端与所述加氢枪连接，经过所述车载压缩机压缩后的氢气流经所述对外加氢控制组件至所述加氢枪，以为所述被供给对象加氢。
5.根据权利要求1所述的发电车，其特征在于，所述储氢装置还包括供氢控制阀组，与所述燃料电池系统连接，用于控制向所述燃料电池系统输送的氢气量。
6.根据权利要求2所述的发电车，其特征在于，所述对外供电单元包括直流供电单元和/或交流供电单元，其中，
所述直流供电单元包括第二直流电源和第一充电接口，所述第二直流电源连接至所述动力电池，所述第一充电接口连接至所述被供给对象的充电接口；
所述交流供电单元包括交流电源和第二充电接口，所述交流电源连接至所述动力电池，所述第二充电口连接至所述被供给对象的充电接口。
7.根据权利要求1所述的发电车，其特征在于，所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷大于第一阈值时经所述第一直流电源和所述动力电池同时输出电能给动力系统；和/或
所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第一阈值且大于第二阈值时经所述第一直流电源向所述动力电池充电；和/或
所述燃料电池系统在所述发电车的驱动载荷小于第二阈值且所述动力电池的电量大于预设电量值处于低负荷状态。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的发电车，其特征在于，所述动力电池为磷酸铁锂电池。
9.根据权利要求3所述的发电车，其特征在于，所述氢气瓶的个数为20个。
10.根据权利要求3或者9所述的发电车，其特征在于，所述氢气瓶的规格为140L、35MPa以及氢气质量3Kg。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Fuel cell power generation car Effective date of registration: 20181115 Granted publication date: 20180105 Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING SINOHYTEC Co.,Ltd. Registration number: 2018990001024 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20191230 Granted publication date: 20180105 Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee Pledgor: BEIJING SINOHYTEC Co.,Ltd. Registration number: 2018990001024 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180105 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |