CN220448074U - 一种氢能电动自行车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氢能电动自行车，包括电动自行车本体、储能部件、储氢部件、氢燃料发电装置、第一传输组件、第二传输组件、控制模块以及水冷换热组件，储能部件设置于电动自行车本体以为电动自行车本体供电，氢燃料发电装置包括氢气进气口和氧气进气口，储氢部件通过第一传输组件与氢气进气口连通，氧气进气口通过第二传输组件与氧气气源连通，控制模块分别与第一传输组件以及第二传输组件电连接以分别调节氢气进气气压和氧气出气气压，氢燃料发电装置用于将氢气与氧气反应以产生电能并且将电能存储于储能部件中，水冷换热组件与氢燃料发电装置连接，储能部件可以减少体积，氢燃料发电装置能够在合适的温度环境下稳定运行，提高安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源设备技术领域，特别涉及一种氢能电动自行车。
背景技术
随着对于氢能源研究进展的深入，对于氢燃料电池应用的开发也逐步加快，氢燃料电池作为一种无污染可再生的绿色能源，在交通领域的应用逐渐深入。目前，氢燃料电池已成功在商用车、乘用车以及电动自行车上作为动力源进行应用。
但是，氢能应用于电动自行车上时，需要考虑长时间高功率稳定输出以及安全性的问题，而现时的氢能供电自行车还不具备此条件。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种氢能电动自行车，散热良好，运行稳定，可以长时间驱动运行。
根据本实用新型的第一方面实施例的一种氢能电动自行车，包括：电动自行车本体；储能部件，设置于所述电动自行车本体以为所述电动自行车本体供电；储氢部件，设置于所述电动自行车本体；氢燃料发电装置，设置于所述电动自行车本体，所述氢燃料发电装置包括氢气进气口和氧气进气口；第一传输组件，所述储氢部件通过所述第一传输组件与所述氢气进气口连通；第二传输组件，所述氧气进气口通过所述第二传输组件与氧气气源连通；控制模块，分别与所述第一传输组件以及所述第二传输组件电连接，所述氢燃料发电装置用于将氢气与氧气反应以产生电能并且将电能存储于所述储能部件中；水冷换热组件，与所述氢燃料发电装置连接，所述水冷换热组件用于驱使冷媒水循环流动，所述氢燃料发电装置的热量能够传递至冷媒水中并且所述冷媒水能够与空气发生热交换。
根据本实用新型实施例的一种氢能电动自行车，至少具有如下有益效果：
本实用新型氢能电动自行车，储能部件为电动自行车本体供电，而电动自行车本体上装载有储氢部件，储氢部件内存储有氢气，储氢部件可以通过第一传输组件将氢气供应给氢燃料发电装置，而第二传输部件可以从储氧部件或者外界空气等氧气气源中获取氧气供应给氢燃料发电装置，氧气和氢气在氢燃料发电装置中发生反应以产生电能并且将电能存储于储能部件中，从而使得储能部件可以持续地为电动自行车本体提供电能，由此，更多的能源以氢气的形式存储在储氢部件中，储能部件可以适当减少体积，同时，控制模块能够通过控制第一传输组件和第二传输组件传输的氢气量以及氧气量来调节氢燃料发电装置的运行负荷，水冷换热组件持续运行能够为氢燃料发电装置散热，从而使得氢燃料发电装置能够在合适的温度环境下稳定运行，提高安全性能。
根据本实用新型的一些实施例，所述水冷换热组件包括循环水管、水泵、换热件以及散热风机，所述循环水管绕所述氢燃料发电装置的外周布置，所述水泵设置于所述循环水管以驱使所述循环水管中的冷媒水循环流动，所述换热件与所述循环水管连接，冷媒水的热量能够传递至所述换热件，所述散热风机设置于所述换热件以能够对所述换热件吹风散热。
根据本实用新型的一些实施例，所述氢燃料发电装置内设置有温度检测部件，所述温度检测部件用于检测所述氢燃料发电装置内的工作温度，所述控制模块分别与所述温度检测部件、所述水泵以及所述散热风机电连接，所述控制模块根据工作温度调节所述水泵以及所述散热风机的运行功率。
根据本实用新型的一些实施例，所述第一传输组件包括第一调节阀，所述第一调节阀通过气管分别与所述储氢部件以及所述氢气进气口连通，所述控制模块与所述第一调节阀连接以控制所述第一调节阀的开度。
根据本实用新型的一些实施例，所述第二传输组件包括恒压阀以及鼓风机，所述恒压阀的一端通过气管与氧气进气口对接，所述恒压阀的另一端通过气管与鼓风机连接，所述控制模块与所述鼓风机连接以控制所述鼓风机启停。
根据本实用新型的一些实施例，所述氢燃料发电装置内设有容腔，所述氢燃料发电装置在所述容腔中设置有膜电极组件，所述膜电极组件将所述容腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述氢气进气口与所述第一腔室连通，所述氧气进气口与所述第二腔室连通。
根据本实用新型的一些实施例，氢能电动自行车还包括第二调节阀，所述氢燃料发电装置还包括与所述第二腔室连通的出气口，所述第二调节阀的一端与所述出气口对接，所述控制模块与所述第二调节阀连接以调节所述第二调节阀的开度。
根据本实用新型的一些实施例，氢能电动自行车还包括充放电模组，所述氢燃料发电装置与所述充放电模组的输入端连接，所述储能部件与所述充放电模组的充电端连接，所述充放电模组的放电端与所述电动自行车本体连接，其中，所述充放电模组能够将所述氢燃料发电装置输出的电能转化并存储于所述储能部件，所述储能部件能够通过所述充放电模组为所述电动自行车本体供电。
根据本实用新型的一些实施例，所述储氢部件可拆卸地设置在所述电动自行车本体上。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型电动自行车其中一种实施例的立体示意图；
图2为本实用新型电动自行车其中一种实施例的氢能发电原理结构图；
图3为本实用新型电动自行车其中一种实施例的控制框图。
附图标记：
电动自行车本体100；充放电模组110；储能部件200；储氢部件300；氢燃料发电装置400；膜电极组件410；第一腔室420；第二腔室430；氢气进气口440；氧气进气口450；出气口460；排气口470；第二调节阀480；第一传输组件500；第一调节阀510；第二传输组件600；恒压阀610；鼓风机620；控制模块700；水冷换热组件800、循环水管810；水泵820；换热件830；散热风机840；温度检测部件900。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实用新型中的具体含义。
如图1-3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种氢能电动自行车，包括电动自行车本体100、储能部件200、储氢部件300、氢燃料发电装置400、第一传输组件500、第二传输组件600、控制模块700以及水冷换热组件800、循环水管810，储能部件200设置于电动自行车本体100以为电动自行车本体100供电，储氢部件300设置于电动自行车本体100，氢燃料发电装置400设置于电动自行车本体100，氢燃料发电装置400包括氢气进气口440和氧气进气口450，储氢部件300通过第一传输组件500与氢气进气口440连通，氧气进气口450通过第二传输组件600与氧气气源连通，控制模块700分别与第一传输组件500以及第二传输组件600电连接，氢燃料发电装置400用于将氢气与氧气反应以产生电能并且将电能存储于储能部件200中，水冷换热组件800、循环水管810与氢燃料发电装置400连接，水冷换热组件800、循环水管810用于驱使冷媒水循环流动，氢燃料发电装置400的热量能够传递至冷媒水中并且冷媒水能够与空气发生热交换。
其中，电动自行车本体100可以在常规的电动自行车中选用，而储能部件200可以选用常规电动自行车上用于供电的蓄电池，控制模块700可以在CPU或者MCU及附属电路中选用，储氢部件300可以是储氢瓶，内部装载有氢气，储氢部件300可以设置在电动自行车本体100上，当需要补充氢气时，用户可以在加氢站中使用加氢枪插入储氢部件300中进行充气，在本实用新型的一些实施例中，储氢部件300可拆卸地设置在电动自行车本体100上，例如储氢部件300可以通过卡扣、锁扣等部件装配在电动自行车本体100上，当储氢部件300内储氢量不足，可以将储氢部件300从电动自行车本体100上拆卸下来，将储氢量较多的储氢部件300进行替换。
本实用新型氢能电动自行车，储能部件200为电动自行车本体100供电，而电动自行车本体100上装载有储氢部件300，储氢部件300内存储有氢气，储氢部件300可以通过第一传输组件500将氢气供应给氢燃料发电装置400，而第二传输部件可以从储氧部件或者外界空气等氧气气源中获取氧气供应给氢燃料发电装置400，氧气和氢气在氢燃料发电装置400中发生反应以产生电能并且将电能存储于储能部件200中，从而使得储能部件200可以持续地为电动自行车本体100提供电能，由此，更多的能源以氢气的形式存储在储氢部件300中，储能部件200可以适当减少体积，同时，控制模块700能够通过控制第一传输组件和第二传输组件传输的氢气量以及氧气量来调节氢燃料发电装置的运行负荷，水冷换热组件800、循环水管810持续运行能够为氢燃料发电装置400散热，从而使得氢燃料发电装置400能够在合适的温度环境下稳定运行，提高安全性能。
在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，水冷换热组件800、循环水管810包括循环水管、水泵820、换热件830以及散热风机840，循环水管绕氢燃料发电装置400的外周布置，水泵820设置于循环水管以驱使循环水管中的冷媒水循环流动，换热件830与循环水管连接，冷媒水的热量能够传递至换热件830，散热风机840设置于换热件830以能够对换热件830吹风散热。
需要说明的是，部分循环水管绕氢燃料发电装置400的外周布置，氢燃料发电装置400运行产生的热量可以传递至循环水管内的冷媒水中，部分循环水管向外延伸并且绕设在换热件830上，换热件830可以是由金属或者合金材料制成的换热块或者换热翅片，循环水管中冷媒水的热量可以传递至换热件830上，散热风机840对换热件830吹风，风流沿换热件830表面流动，从而带走换热件830上的热量，使得氢燃料发电装置400降温，为氢燃料发电装置400稳定运行的提供适宜的温度环境，防止氢燃料发电装置400过热。
在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，氢燃料发电装置400内设置有温度检测部件900，温度检测部件900用于检测氢燃料发电装置400内的工作温度，控制模块700分别与温度检测部件900、水泵820以及散热风机840电连接，控制模块700根据工作温度调节水泵820以及散热风机840的运行功率。
温度检测部件900可以在常规的温度传感器、温度探针中选取，当氢燃料发电装置400内的工作温度过高，控制模块700可以提高水泵820以及散热风机840的运行功率，从而加快散热效率，及时为氢燃料发电装置400降温，同时控制模块700也可以降低氢气进气气压和氧气出气气压，从而减缓氢燃料发电装置400的发电负荷，降低热量的产生，使得氢燃料发电装置400的温度降低，保持氢燃料发电装置400在安全的温度下运行。
在本实用新型的一些实施例中，第一传输组件500包括第一调节阀510，第一调节阀510通过气管分别与储氢部件300以及氢气进气口440连通，控制模块700与第一调节阀510连接以控制第一调节阀510的开度。
需要说明的是，储氢部件300内为加压的氢气，从而储氢部件300能够提供氢气输出的压力，而第一调节阀510可以在常规的电子节流阀中选用，控制模块700提供控制指令控制第一调节阀510的开度，从而可以调节并且限定氢气进气气压。
在本实用新型的一些实施例中，第二传输组件600包括恒压阀610以及鼓风机620，恒压阀610的一端通过气管与氧气进气口450对接，恒压阀610的另一端通过气管与鼓风机620连接，控制模块700与鼓风机620连接以控制鼓风机620启停，控制模块700与恒压阀610连接以控制恒压阀610的开度。
鼓风机620与外界环境连通，鼓风机620可以带动外界的空气形成风流，恒压阀610可以限定风流的大小。
在本实用新型的一些实施例中，氢燃料发电装置400内设有容腔，氢燃料发电装置400在容腔中设置有膜电极组件410，膜电极组件410将容腔分隔成第一腔室420和第二腔室430，氢气进气口440与第一腔室420连通，氧气进气口450与第二腔室430连通。
一般的氢燃料发电装置400还设置有在第一腔室420内设置有第一催化组件以及在第二腔室430内设置有第二催化组件，具体地，第一催化组件和第二催化组件可以根据实际需求在常规材料中进行选取，第一催化组件用于对氢气进行催化作用，而第二催化组件用于对氧气进行催化作用。
基于氢燃料发电装置400反应特性，膜电极组件410的两侧中，氢气侧的气压需要稍高于氧气侧的气压，氢离子才能穿过膜电极组件410进入氧气侧与氧气反应，从而使得电堆模组发电，而由于氢离子与氧气反应会生成水，两侧气体将入各自腔体都需要加水，多余的水分通过两侧较高的气流带出各自的腔室，因此，氢燃料发电装置400还包括与第二腔室430连通的出气口460以及与第一腔室420连通的排气口470。
在本实用新型的一些实施例中，氢能电动自行车还包括第二调节阀480，第二调节阀480的一端与出气口460对接，控制模块与第二调节阀480连接以调节所述第二调节阀480的开度，其中，第二调节阀480可以在常规的电子节流阀中选用，第二调节阀480可以调节出气口460的出气速率，从而在正常排出空气以及发电产生的水汽外，还能够便于与控制模块700控制第一调节阀510和第二调节阀480的配合，稳定氢燃料发电装置400的运行。
在本实用新型的一些实施例中，氢能电动自行车还包括充放电模组110，氢燃料发电装置400与充放电模组110的输入端连接，储能部件200与充放电模组110的充电端连接，充放电模组110的放电端与电动自行车本体100连接，其中，充放电模组110能够将氢燃料发电装置400输出的电能转化并存储于储能部件200，储能部件200能够通过充放电模组110为电动自行车本体100供电。
其中，充放电模组110可以在常规的充放电电路中选择，对于氢燃料发电装置400产生的电能，充放电模组110可以进行整流滤波，而后将电能存储于储能部件200中，而后再由储能部件200放电，提供稳定的电压为电动自行车本体100供电运行。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种氢能电动自行车，其特征在于，包括：
电动自行车本体；
储能部件，设置于所述电动自行车本体以为所述电动自行车本体供电；
储氢部件，设置于所述电动自行车本体；
氢燃料发电装置，设置于所述电动自行车本体，所述氢燃料发电装置包括氢气进气口和氧气进气口；
第一传输组件，所述储氢部件通过所述第一传输组件与所述氢气进气口连通；
第二传输组件，所述氧气进气口通过所述第二传输组件与氧气气源连通；
控制模块，分别与所述第一传输组件以及所述第二传输组件电连接，所述氢燃料发电装置用于将氢气与氧气反应以产生电能并且将电能存储于所述储能部件中；
水冷换热组件，与所述氢燃料发电装置连接，所述水冷换热组件用于驱使冷媒水循环流动，所述氢燃料发电装置的热量能够传递至冷媒水中并且所述冷媒水能够与空气发生热交换。
2.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述水冷换热组件包括循环水管、水泵、换热件以及散热风机，所述循环水管绕所述氢燃料发电装置的外周布置，所述水泵设置于所述循环水管以驱使所述循环水管中的冷媒水循环流动，所述换热件与所述循环水管连接，冷媒水的热量能够传递至所述换热件，所述散热风机设置于所述换热件以能够对所述换热件吹风散热。
3.根据权利要求2所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述氢燃料发电装置内设置有温度检测部件，所述温度检测部件用于检测所述氢燃料发电装置内的工作温度，所述控制模块分别与所述温度检测部件、所述水泵以及所述散热风机电连接，所述控制模块根据工作温度调节所述水泵以及所述散热风机的运行功率。
4.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述第一传输组件包括第一调节阀，所述第一调节阀通过气管分别与所述储氢部件以及所述氢气进气口连通，所述控制模块与所述第一调节阀连接以控制所述第一调节阀的开度。
5.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述第二传输组件包括恒压阀以及鼓风机，所述恒压阀的一端通过气管与氧气进气口对接，所述恒压阀的另一端通过气管与鼓风机连接，所述控制模块与所述鼓风机连接以控制所述鼓风机启停。
6.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述氢燃料发电装置内设有容腔，所述氢燃料发电装置在所述容腔中设置有膜电极组件，所述膜电极组件将所述容腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述氢气进气口与所述第一腔室连通，所述氧气进气口与所述第二腔室连通。
7.根据权利要求6所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：还包括第二调节阀，所述氢燃料发电装置还包括与所述第二腔室连通的出气口，所述第二调节阀的一端与所述出气口对接，所述控制模块与所述第二调节阀连接以调节所述第二调节阀的开度。
8.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：还包括充放电模组，所述氢燃料发电装置与所述充放电模组的输入端连接，所述储能部件与所述充放电模组的充电端连接，所述充放电模组的放电端与所述电动自行车本体连接，其中，所述充放电模组能够将所述氢燃料发电装置输出的电能转化并存储于所述储能部件，所述储能部件能够通过所述充放电模组为所述电动自行车本体供电。
9.根据权利要求1所述的一种氢能电动自行车，其特征在于：所述储氢部件可拆卸地设置在所述电动自行车本体上。
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| CN202320992749.3U CN220448074U (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种氢能电动自行车 |
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| CN202320992749.3U CN220448074U (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种氢能电动自行车 |
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Family
ID=89732841
Family Applications (1)
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| CN202320992749.3U Active CN220448074U (zh) | 2023-04-26 | 2023-04-26 | 一种氢能电动自行车 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-04-26 CN CN202320992749.3U patent/CN220448074U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |