CN220743284U - 一种用于助力自行车的氢燃料电池系统及助力自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于助力自行车的氢燃料电池系统，包括供氢单元、燃料电池电堆单元、降压DC/DC、辅助锂电池和自行车架，所述自行车架包括上管和下管，上管末端设有坐垫架，所述供氢单元可拆卸设置在上管上，所述燃料电池电堆单元可拆卸设置在下管上，所述辅助锂电池和降压DC/DC设置在坐垫架中。本实用新型的优点是：无需长时间充电，只需充氢即可，使用便捷；不受环境温度影响，在低温环境仍能够保持原有的续航里程；使用寿命长，无需频繁更换氢燃料电池。

Description

一种用于助力自行车的氢燃料电池系统及助力自行车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于助力自行车的氢燃料电池系统及助力自行车。

背景技术

助力自行车是设置有蓄电池和电机的自行车，能够在骑行过程中进行助力。现有的助力自行车主要利用蓄电池供能，而蓄电池存在着需要长时间充电、定期更换电池、低温续航短的问题。

发明内容

本实用新型主要解决了上述的问题，提供了一种无需长时间充电、使用寿命长、无视低温环境的用于助力自行车的氢燃料电池系统及助力自行车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种用于助力自行车的氢燃料电池系统，包括供氢单元、燃料电池电堆单元、降压DC/DC、辅助锂电池和自行车架，所述自行车架包括上管和下管，上管末端设有坐垫架，所述供氢单元可拆卸设置在上管上，所述燃料电池电堆单元可拆卸设置在下管上，所述辅助锂电池和降压DC/DC设置在坐垫架中。

作为上述方案的一种优选方案，所述供氢单元包括第一底板、第一罩体、储氢罐、减压阀、氢瓶固定支架和加强支撑板，所述第一底板通过快拆机构可拆卸设置在上管上，所述加强支撑板固定设置在第一罩体顶板上，所述氢瓶固定支架固定设置在加强支撑板上，所述储氢罐设置在氢瓶固定支架中，所述氢瓶固定支架下端设有减压阀支架，所述减压阀设置在减压阀支架中，减压阀支架下端与第一底板相抵，所述储氢罐通过气管与减压阀相连，所述减压阀通过气管与燃料电池电堆单元相连。

作为上述方案的一种优选方案，所述加强支撑板中部设有腰圆孔，所述腰圆孔两侧之间设有梯形连接片，所述氢瓶固定支架包括抱箍和设置在抱箍外侧面的八字型连接片，所述八字型连接片通过螺栓与梯形连接片两侧面相固定，第一罩体上对应腰圆孔处设有通风孔，通风孔处设有防尘罩。

作为上述方案的一种优选方案，所述减压阀支架包括两个挡板，所述挡板位于抱箍远离八字型连接片侧，所述挡板上设有供减压阀安装的通孔。

作为上述方案的一种优选方案，所述燃料电池电堆单元包括第二底板、第二罩体、燃料电池电堆、风扇、升压DC/DC、进气电磁阀、尾排电磁阀、燃料电池控制器、电能输出接口、燃料电池电堆支架和燃料电池电堆加强支撑板，所述第二底板通过快拆机构可拆卸设置在上管上，所述燃料电池电堆加强支撑板固定设置在第二罩体顶板上，所述燃料电池电堆支架固定设置在燃料电池电堆加强支撑板上，所述风扇、燃料电池电堆、燃料电池控制器、尾排电磁阀、进气电磁阀和升压DC/DC固定设置在燃料电池电堆支架上，所述进气电磁阀通过气管分别连接燃料电池电堆和供氢单元，所述尾排电磁阀通过气管与燃料电池电堆相连，尾排电磁阀的排气端设于第二罩体侧面，电能输出接口设置在第二底板上，所述燃料电池电堆通过升压DC/DC与电能输出接口电连接。

作为上述方案的一种优选方案，所述第二罩体、燃料电池电堆支架和燃料电池电堆加强支撑板上对应风扇处设有进风通孔，所述第二罩体的进风通孔处设有进风防尘罩，所述第二底板两侧设有散热口。

作为上述方案的一种优选方案，所述快拆机构包括设置第一板体或第二板体底面的滑动沿和设置在上管或下管上与滑动沿相匹配的滑动台，所述滑动台上设有限位孔，第一板体和第二板体上设有锁具，锁具锁紧时伸出销轴至限位孔中实现供氢单元与上管及燃料电池电堆单元与下管的固定。

作为上述方案的一种优选方案，所述坐垫架包括两个侧板，侧板尾端的设有盒体，侧板上端之间设有连接梁，所述降压DC/DC和助力自行车的电机控制器固定设置在盒体中，所述连接梁与盒体之间设有锂电池支架，所述辅助锂电池设置在锂电池支架中，所述辅助锂电池、电机控制器和降压DC/DC分别与燃料电池电堆电连接。

作为上述方案的一种优选方案，所述锂电池支架包括锂电池安装仓和设于锂电池安装仓两端的连接部，两个连接部分别与连接梁和盒体固定连接。

对应的，本实用新型还提出一种助力自行车，包括上述的用于助力自行车的氢燃料电池系统。

本实用新型的优点是：无需长时间充电，只需充氢即可，使用便捷；不受环境温度影响，在低温环境仍能够保持原有的续航里程；使用寿命长，无需频繁更换氢燃料电池。

附图说明

图1为氢燃料电池系统的结构示意图。

图2为供氢单元的结构示意图。

图3为供氢单元除去第一罩体后的立体结构示意图。

图4为燃料电池电堆单元的结构示意图。

图5为燃料电池电堆单元除去第二罩体后的立体结构示意图。

图6为燃料电池电堆单元除去第二罩体后的俯视结构示意图。

图7为坐垫架的剖视结构示意图。

图8为快拆结构的剖视结构示意图。

1-上管 2-下管 3-坐垫架 4-供氢单元 5-燃料电池电堆单元 6-气管 7-滑动沿8-滑动台 301-侧板 302-连接梁 303-连接板 304-盒体 305-锂电池安装仓 306-辅助锂电池 307-降压DC/DC 308-助力车电机控制器 309-第一连接片 310-第二连接片 401-第一罩体 402-第一底板 403-锁具 404-防尘罩 405-加强支撑板 406-储氢罐 407-氢瓶固定支架 408-八字型连接片 409-梯形连接片 410-减压阀支架 411-减压阀 501-第二罩体502-第二底板 503-进风防尘罩 504-尾排快插接口 505-燃料电池电堆支架 506-风扇507-燃料电池电堆 508-尾排电磁阀 509-燃料电池电堆加强支撑板 510-进气电磁阀511-燃料电池控制器 512-升压DC/DC 513-电能输出接口 514-散热口。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种用于助力自行车的氢燃料电池系统，如图1所示，包括供氢单元4、燃料电池电堆单元5、降压DC/DC、辅助锂电池和自行车架，自行车架包括上管1和下管2，上管末端设有坐垫架3，供氢单元4可拆卸设置在上管1上，燃料电池电堆单元5可拆卸设置在下管2上，辅助锂电池和降压DC/DC设置在坐垫架中，燃料电池电堆单元5与供氢单元4之间通过气管6相连。

如图2和图3所示，供氢单元包括第一底板402、第一罩体401、储氢罐406、减压阀411、氢瓶固定支架407和加强支撑板405，第一底板401通过快拆机构可拆卸设置在上管上。加强支撑板405中部设有腰圆孔，腰圆孔周围设有螺孔，加强支撑板405通过螺钉固定设置在第一罩体401顶板上，第一罩体401顶板上对应腰圆孔处设有通风孔，通风孔处设有防尘罩404，防尘罩除防尘外还用于遮挡螺钉以提高供氢单元的美观度。氢瓶固定支架407包括抱箍和设置在抱箍外侧面的八字型连接片408，对应的，在加强支架板405的腰圆孔两侧之间设有梯形连接片409， 八字型连接片408与梯形连接片409侧面之间通过螺栓固定连接。在氢瓶固定支架下端设有减压阀支架410，减压阀设置在减压阀支架中，减压阀支架410包括两个挡板，挡板位于抱箍远离八字型连接片侧，挡板上设有供减压阀设置的通孔，减压阀支架下端与第一底板相抵。储氢罐通过气管与减压阀相连，减压阀通过气管6与燃料电池电堆单元相连。

如图4至图6所示，燃料电池电堆单元包括第二底板502、第二罩体501、燃料电池电堆507、风扇506、升压DC/DC512、进气电磁阀510、尾排电磁阀508、燃料电池控制器511、电能输出接口513、燃料电池电堆支架505和燃料电池电堆加强支撑板509。第二底板两侧设有散热口514，第二底板502通过快拆机构可拆卸设置在上管上，燃料电池电堆加强支撑板509固定设置在第二罩体501顶板上，燃料电池电堆支架505固定设置在燃料电池电堆加强支撑板509上。

燃料电池电堆支架505分为上下两层，上层顶板与燃料电池电堆加强支撑板509固定连接，风扇506设置在燃料电池电堆支架505上层，燃料电池电堆支架505上层顶板、燃料电池电堆加强支撑板及第二罩体上风扇处设有进风通孔，进风通孔处设有进风防尘罩503。燃料电池电堆507设于燃料电池电堆支架505下层，尾排电磁阀508及燃料电池控制器511、进气电磁阀510和升压DC/DC512分别固定设置在燃料电池电堆支架左右两侧。本实施例中，进气电磁阀510通过气管分别连接燃料电池电堆507和供氢单元，尾排电磁阀508通过气管与燃料电池电堆507相连，尾排电磁阀的排气端尾排快插接口504，尾排快插接口504设于第二罩体侧面，电能输出接口513设置在第二底板上，燃料电池电堆507通过升压DC/DC512与电能输出接口513电连接，电能输出接口分别与辅助锂电池、降压DC/DC和助力车的电机控制器电连接。

如图7所示，坐垫架包括两个相对设置的301侧板，侧板尾端设有盒体304，侧板上端之间设有连接梁302，降压DC/DC307和助力自行车的电机控制器308固定设置在盒体304中，连接梁与盒体之间设有锂电池支架，辅助锂电池306设置在锂电池支架中，辅助锂电池306、电机控制器和降压DC/DC分别与燃料电池电堆电连接。本实施例中，锂电池支架包括锂电池安装仓305和设于锂电池安装仓两端的连接部，其中，左侧的连接部与连接梁固定连接，右侧的连接部与盒体固定连接。左侧的连接部包括连接板303和第一连接片309，连接板303位于连接梁302上方，第一连接片309位于连接梁302下方，螺栓依次穿过连接板303、连接梁302和第一连接片309后，将连接板303和第一连接片309固定在连接梁302上。右侧的连接部包括L型的第二连接片310，第二连接片竖直段下端通过螺栓与锂电池安装仓305固定连接，第二连接片水平段右端通过螺栓与盒体底面固定连接。

如图8所述，供氢单元及燃料电池电堆单元中的快拆机构包括设置第一板体或第二板体底面的滑动沿7和设置在上管或下管上与滑动沿相匹配的滑动台8，滑动沿7与滑动台8配合后供氢单元或燃料电池电堆单元能够沿着滑动台进行滑动。此外，在滑动台上还设有限位孔，并且在第一板体和第二板体上设有锁具403，锁具403锁紧时伸出销轴至限位孔中实现供氢单元与上管及燃料电池电堆单元与下管的固定。

对应的，本实施例还提供一种两轮车，包括上述的用于助力自行车的氢燃料电池系统。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：包括供氢单元、燃料电池电堆单元、降压DC/DC、辅助锂电池和自行车架，所述自行车架包括上管和下管，上管末端设有坐垫架，所述供氢单元可拆卸设置在上管上，所述燃料电池电堆单元可拆卸设置在下管上，所述辅助锂电池和降压DC/DC设置在坐垫架中。

2.根据权利要求1所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述供氢单元包括第一底板、第一罩体、储氢罐、减压阀、氢瓶固定支架和加强支撑板，所述第一底板通过快拆机构可拆卸设置在上管上，所述加强支撑板固定设置在第一罩体顶板上，所述氢瓶固定支架固定设置在加强支撑板上，所述储氢罐设置在氢瓶固定支架中，所述氢瓶固定支架下端设有减压阀支架，所述减压阀设置在减压阀支架中，减压阀支架下端与第一底板相抵，所述储氢罐通过气管与减压阀相连，所述减压阀通过气管与燃料电池电堆单元相连。

3.根据权利要求2所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述加强支撑板中部设有腰圆孔，所述腰圆孔两侧之间设有梯形连接片，所述氢瓶固定支架包括抱箍和设置在抱箍外侧面的八字型连接片，所述八字型连接片通过螺栓与梯形连接片两侧面相固定，第一罩体上对应腰圆孔处设有通风孔，通风孔处设有防尘罩。

4.根据权利要求3所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述减压阀支架包括两个挡板，所述挡板位于抱箍远离八字型连接片侧，所述挡板上设有供减压阀安装的通孔。

5.根据权利要求1所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述燃料电池电堆单元包括第二底板、第二罩体、燃料电池电堆、风扇、升压DC/DC、进气电磁阀、尾排电磁阀、燃料电池控制器、电能输出接口、燃料电池电堆支架和燃料电池电堆加强支撑板，所述第二底板通过快拆机构可拆卸设置在上管上，所述燃料电池电堆加强支撑板固定设置在第二罩体顶板上，所述燃料电池电堆支架固定设置在燃料电池电堆加强支撑板上，所述风扇、燃料电池电堆、燃料电池控制器、尾排电磁阀、进气电磁阀和升压DC/DC固定设置在燃料电池电堆支架上，所述进气电磁阀通过气管分别连接燃料电池电堆和供氢单元，所述尾排电磁阀通过气管与燃料电池电堆相连，尾排电磁阀的排气端设于第二罩体侧面，电能输出接口设置在第二底板上，所述燃料电池电堆通过升压DC/DC与电能输出接口电连接。

6.根据权利要求5所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述第二罩体、燃料电池电堆支架和燃料电池电堆加强支撑板上对应风扇处设有进风通孔，所述第二罩体的进风通孔处设有进风防尘罩，所述第二底板两侧设有散热口。

7.根据权利要求2或5所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述快拆机构包括设置第一板体或第二板体底面的滑动沿和设置在上管或下管上与滑动沿相匹配的滑动台，所述滑动台上设有限位孔，第一板体和第二板体上设有锁具，锁具锁紧时伸出销轴至限位孔中实现供氢单元与上管及燃料电池电堆单元与下管的固定。

8.根据权利要求1所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述坐垫架包括两个侧板，侧板尾端的设有盒体，侧板上端之间设有连接梁，所述降压DC/DC和助力自行车的电机控制器固定设置在盒体中，所述连接梁与盒体之间设有锂电池支架，所述辅助锂电池设置在锂电池支架中，所述辅助锂电池、电机控制器和降压DC/DC分别与燃料电池电堆电连接。

9.根据权利要求8所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统，其特征是：所述锂电池支架包括锂电池安装仓和设于锂电池安装仓两端的连接部，两个连接部分别与连接梁和盒体固定连接。

10.一种助力自行车，其特征是：采用权利要求1至9任一项所述的用于助力自行车的氢燃料电池系统。