CN209719494U - 一种车用制氢机智能供电装置及氢混合燃料车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用制氢机智能供电装置及氢混合燃料车，包括：与交流充电桩连接的交流充电插座，用于根据所述车用制氢机的工作状态控制所述交流充电桩输出状态的主控单元模块，通过所述交流充电插座与所述交流充电桩通信的充电桩通信模块，与所述车用制氢机通信的制氢机通信模块，将交流充电桩提供的交流电转换为所述车用制氢机用直流电的隔离逆变模块；其中，所述主控单元模块与所述充电桩通信模块、所述制氢机通信模块、以及所述隔离逆变模块分别连接；所述交流充电插座与所述隔离逆变模块连接。本实用新型的技术方案，实现了氢混合燃料车在停车时段的长时间制氢供电需求，可实现错峰波谷低价用电，智能停机功能，减少燃油制氢工况降低用车成本。

Description

一种车用制氢机智能供电装置及氢混合燃料车

技术领域

本实用新型涉及氢混合燃料汽车技术领域，具体而言，涉及一种车用制氢机智能供电装置及氢混合燃料车。

背景技术

随着当今汽车保有量的持续快速上升，汽车尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。目前，普通燃油车排放的汽车废气污染约占大气污染的30％～70％，成为主要的大气污染源之一。

针对汽车尾气对城市大气环境的负面影响，汽车尾气排放标准提高将是最为直接的也是最为有效的手段之一。目前国内汽车尾气排放标准基本参考欧洲标准进行制定，在全国范围内已经实行的是国V标准，国VI标准已经有明确的推行计划。如何降低燃油车辆废气中的有害物质排放是当前需要解决的技术问题，一种氢混合燃料系统车辆，可以将氢气和普通燃油直接混合燃烧，提高燃烧效率，改善尾气排放。

然而，氢混合燃料车辆需要行车时消耗燃油给制氢机提供电能使用车成本大幅提升，是本发明的需要解决的问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车用制氢机智能供电装置及氢混合燃料车，以解决氢混合燃料车辆的制氢机消耗燃油较多的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种车用制氢机智能供电装置，包括：与交流充电桩连接的交流充电插座，用于根据所述车用制氢机的工作状态控制所述交流充电桩输出状态的主控单元模块，通过所述交流充电插座与所述交流充电桩通信的充电桩通信模块，与所述车用制氢机通信的制氢机通信模块，将所述交流充电桩提供的交流电转换为所述车用制氢机用直流电的隔离逆变模块；其中，所述主控单元模块与所述充电桩通信模块、所述制氢机通信模块、以及所述隔离逆变模块分别连接；

所述交流充电插座与所述隔离逆变模块连接。

上述方案中，所述隔离逆变模块包括功率因数校正PFC电路、变压器隔离逆变电路和整流电路；所述PFC电路连接所述交流充电插座，所述变压器隔离逆变电路串联于PFC电路与所述整流电路之间，所述整流电路与车辆的车载低压电池和所述车用制氢机连接。

上述方案中，所述装置还包括散热风扇，所述散热风扇与所述主控单元模块连接。

上述方案中，所述车辆的发动机为使用氢气和普通燃油混合燃料发动机。

上述方案中，所述车载低压电池为车载低压12V电池，所述车载发电机与所述车载低压电池连接。

上述方案中，所述车用制氢机通过电解纯水制取高纯度氢气。

上述方案中，所述主控单元模块控制所述隔离逆变模块将所述交流充电插座获取的交流电转换为控制所述车用制氢机工作的低压直流电；所述主控单元模块通过制氢机通信模块实现与所述制氢机的信息交互，做为氢气储满或故障停机的判断条件；其中，在车辆行驶时，所述车载发电机由车辆发动机拖动产生电能并向所述车载低压电池充电，所述车载低压电池向所述车用制氢机供电；当车辆停放且可连接外部交流充电桩时，所述交流充电桩的交流电通过所述交流充电插座、所述隔离逆变模块向所述车用制氢机输出电能。

上述方案中，所述交流桩通信模块还包括唤醒电路模块。

上述方案中，所述制氢机通信模块和所述车用制氢机通过CAN通信电路通信。

本实用新型还提供一种氢混合燃料车，所述氢混合燃料车包括上述技术方案中的用于一种车用制氢机智能供电装置。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型是一种示例性实施例所提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下效果：利用电能经车用制氢机制取氢气，和汽油混合供汽车发动机使用，显著降低了燃油汽车的有害物质排放，为提高传统燃油车的绿色环保提供了一种新的技术方案。

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种实施例提供的车用制氢机智能供电装置的框图；

图2是本实用新型另一种实施例提供的车用制氢机智能供电装置的框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种车用制氢机智能供电装置，包括：与交流充电桩106连接的交流充电插座104，用于根据车用制氢机109的工作状态控制交流充电桩106输出状态的主控单元模块101，通过交流充电插座104与交流充电桩106通信的充电桩通信模块103，与车用制氢机109通信的制氢机通信模块105，将交流充电桩 106提供的交流电转换为车用制氢机109用直流电的隔离逆变模块102；其中，主控单元模块101与充电桩通信模块103、制氢机通信模块105、以及隔离逆变模块102分别连接；交流充电插座104与隔离逆变模块 102连接，车载发电机107与车载低压电池110连接，车载低压电池 110与车用制氢机109连接。

以下，根据电路图对本实用新型实施例的一种车用制氢机智能供电装置进行详述。

如图2所示，在本实用新型实施例中，隔离逆变模块202包括相连接的PFC(功率因数校正)电路、变压器隔离逆变电路和整流电路，其中功率因数校正电路和交流充电插座204连接，变压器隔离逆变电路串联在PFC电路和整流电路之间，整流电路的输出端与车载低压12V电池210和车用制氢机209并联。

具体地，如图2所示，车用制氢机209还包含把纯水分解成高纯度氢气的制氢模块和与制氢机智能供电装置用于通信的CAN通信电路。

如图2所示，在本实用新型实施例中，充电桩通信模块203还包唤醒电路模块，唤醒电路模块包括CP信号处理电路和CC信号处理电路；其中，CP处理电路用于充电桩供电能力以及状态的信息交互，CC信号用于判断充电枪的过电流能力信息交互。

如图2所示，在本实用新型实施例中，散热风扇208与主控单元连模201块接，散热风扇208用于对装置的散热冷却。

车辆行驶过程中，本装置不工作，车载发电机207运行给车载电压 12V电池210和车用制氢机209提供持续供电。

当车辆停放到交流充电桩车位，充电枪连接交流充电插座204时，充电桩通信模块203检测到CC信号和CP信号后唤醒本装置的低压供电系统。

之后，主控单元模块201开始运行，通过制氢机通信模块205中的CAN通信电路与车用制氢机209进行通信，车用制氢机209根据当前储氢量发送允许装置供电制氢命令。

进一步的，主控单元模块201通过控制充电桩通信模块203中的 CP电路闭合S2开关实现与交流充电桩的握手，交流充电桩206闭合内部接触器将交流220V电通过交流充电插座204输出到隔离逆变模块 202，隔离逆变模块202通过内部的PFC电路、变压器隔离逆变电路、整流电路将AC220V变为DC14V输出到车用制氢机209进行持续供电。

之后，当车用制氢机209检测到储气罐已储满或发生故障时，通过 CAN通信电路通知供电装置，供电装置此时关闭CP处理电路中的S2 开关使交流充电桩断开交流接触器停止交流供电。因为交流充电桩具有定时功能，可以选择错峰波谷用低价电，使制氢能源由燃油替换为成本更低的电能。

本实用新型实施例提供的一种车用制氢机智能供电装置，通过停车时接入交流充电桩提供的交流电源转换成可供车载车用制氢机使用的低压直流电源，使车用制氢机在空闲时间完成氢气储存，降低行车时的燃油消耗，降低用车成本。

本实用新型还提供一种氢混合燃料车，氢混合燃料车包括上述技术方案中的用于氢混合燃料车的车用制氢机智能供电装置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种车用制氢机智能供电装置，其特征在于，包括：与交流充电桩连接的交流充电插座，用于根据所述车用制氢机的工作状态控制所述交流充电桩输出状态的主控单元模块，通过所述交流充电插座与所述交流充电桩通信的充电桩通信模块，与所述车用制氢机通信的制氢机通信模块，将交流充电桩提供的交流电转换为所述车用制氢机用直流电的隔离逆变模块；其中，

所述主控单元模块与所述充电桩通信模块、所述制氢机通信模块以及所述隔离逆变模块分别连接；

所述交流充电插座与所述隔离逆变模块连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离逆变模块包括功率因数校正PFC电路、变压器隔离逆变电路和整流电路；所述PFC电路连接所述交流充电插座，所述变压器隔离逆变电路串联于PFC电路与所述整流电路之间，所述整流电路与车辆的车载低压电池和所述车用制氢机连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括散热风扇，所述散热风扇与所述主控单元模块连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车用制氢机所在车辆的发动机为使用氢气和普通燃油混合燃料发动机。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述车载低压电池为车载低压12V电池，车载发电机与所述车载低压电池连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车用制氢机通过电解纯水制取高纯度氢气。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述主控单元模块控制所述隔离逆变模块将所述交流充电插座获取的交流电转换为控制所述车用制氢机工作的低压直流电；所述主控单元模块通过制氢机通信模块实现与所述制氢机的信息交互，做为氢气储满或故障停机的判断条件；

其中，在车辆行驶时，所述车载发电机由车辆发动机拖动产生电能并向所述车载低压电池充电，所述车载低压电池向所述车用制氢机供电；

当车辆停放且可连接外部交流充电桩时，所述交流充电桩的交流电通过所述交流充电插座、所述隔离逆变模块向所述车用制氢机输出电能。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述交流桩通信模块还包括唤醒电路模块。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制氢机通信模块和所述车用制氢机通过CAN通信电路通信。

10.一种氢混合燃料车，其特征在于，所述氢混合燃料车包括如权利要求1至9任一项所述的制氢机智能供电装置。