燃料电池客车空气供应系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种燃料电池客车空气供应系统，主要包括气压制动系统、燃料电池系统、空气压缩机、控制器、与控制器相连的变频器、控制阀组；所述变频器的输出端连接空气压缩机；所述空气压缩机的输出端通过供气管路分别与气压制动系统、燃料电池系统相连；所述控制阀组安装在空气压缩机与燃料电池系统连接的供气管路上，其包括依次连接的电磁阀、减压阀、调节阀。本实用新型专利技术通过设置控制器、变频器和控制阀组实现了利用单个空压机同时对气压制动系统和燃料电池系统的集中供气，不需要单独为燃料电池系统配置空气压缩机或风机来启动，相比传统燃料电池客车，本实用新型专利技术简化了装置结构，降低了整车购置成本。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池客车空气供应系统
本技术涉及燃料电池客车领域，特别是涉及一种燃料客车空气供应系统。
技术介绍
随着石油资源的减少和环境污染的加剧，世界各国都致力于研发新能源汽车。其中，相比纯电动汽车，燃料电池汽车克服了由动力锂电池作为动力源而续航里程短的缺陷，同时加注燃料的时间与燃油车无异，更符合大众的用车习惯。由于燃料电池价格居高不下，加氢站稀少，相比乘用车，客车成为燃料电池汽车示范运营的首选。燃料电池客车通常采用空气直接为燃料电池电堆提供所需的氧气。在车用燃料电池系统中，系统典型的工作压力为1—3bar，并且需要空气供应系统持续提供3bar左右、100—300kg/h的较高压力的空气。燃料电池输出功率大约有20％—30％被用于空气供应系统提升空气压力，成为除负载之外最大的耗能部件。客车主要采用气压制动系统，其主要包括空气压缩机、储气筒、干燥罐、制动器等。经由空压机产生的高压气体对制动器的制动室充气，从而推动活塞，通过盘式制动器中的增力机构推动摩擦片压向制动盘，实现制动，制动系统内气体压力为8～10bar。目前燃料电池客车成本、百公里氢耗量依然很高，其购置成本和使用成本成为商业化运营的主要障碍之一，因此有必要持续优化系统结构和提高核心零部件燃料电池系统的集成化水平。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种燃料电池客车空气供应系统，能够简化燃料电池系统结构，增加燃料电池客车续航里程。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种燃料电池客车空气供应系统，主要包括气压制动系统、燃料电池系统、空气压缩机、控制器、与控制器相连的变频器、控制阀组；所述变频器的输出端连接空气压缩机；所述空气压缩机的输出端通过供气管路分别与气压制动系统、燃料电池系统相连；所述控制阀组安装在空气压缩机与燃料电池系统连接的供气管路上，其包括依次连接的电磁阀、减压阀、调节阀。在本技术一个较佳实施例中，所述气压制动系统、燃料电池系统均安装有气体压力传感器，用于实时采集系统内部气体压力数据，所述气体压力传感器的输出端与控制器相连。进一步的，所述控制器采用单片机或PLC。在本技术一个较佳实施例中，所述燃料电池客车空气供应系统还包括空气过滤器、报警器，所述空气过滤器的输出端与空气压缩机相连，所述报警器与控制器相连。本技术的有益效果是：(1)本技术通过设置控制器、变频器和控制阀组实现了利用单个空压机同时对气压制动系统和燃料电池系统的集中供气，不需要单独为燃料电池系统配置空气压缩机或风机来启动，相比传统燃料电池客车，本技术简化了装置结构，降低了整车购置成本，同时降低了整车质量和百公里氢耗量，有利于增加燃料电池客车续航里程；(2)本技术采用变频器调节空压机提供给气压制动系统与燃料电池系统的供气压力，具有节能效果，同时减压阀无需长期处于工作状态，延长了减压阀的使用寿命；(3)通过在控制阀组中增加调节阀，可以更加精准地调节燃料电池系统的空气压力；(4)通过设置控制器，使客车空气供应系统的空气供应量更加精准，根据系统设定值能够实现紧急情况下自动关闭燃料电池系统的空气供应。附图说明图1是本技术燃料电池客车空气供应系统一较佳实施例的结构框图；图2是所述燃料电池客车空气供应系统的原理框图；附图中各部件的标记如下：1、空气过滤器，2、空气压缩机，3、变频器，4、气压制动系统，5、电磁阀，6、减压阀，7、调节阀，8、燃料电池系统。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1和图2，本技术实施例包括：一种燃料电池客车空气供应系统，主要包括气压制动系统4、燃料电池系统8、空气压缩机2、空气过滤器1、控制器、与控制器相连的变频器3、控制阀组、报警器。所述变频器3的输出端连接空气压缩机2；所述空气压缩机2的输入端连接空气过滤器1、输出端通过供气管路分别与气压制动系统4、燃料电池系统8相连；所述控制阀组安装在空气压缩机2与燃料电池系统8连接的供气管路上，其包括依次连接的电磁阀5、减压阀6、调节阀7，通过控制器控制各个阀门的开启与关闭。为了更好实现对燃料电池系统8进气的控制，在空气压缩机2与燃料电池系统8连接的供气管路首端设置电磁阀5，关闭电磁阀5，即切断空气供给；通过在控制阀组中增加调节阀7，可以更加精准地调节燃料电池系统8的空气压力。同时，空气过滤器1使参与燃料电池电化学反应的空气更加纯净。所述气压制动系统4、燃料电池系统8均安装有气体压力传感器，所述气体压力传感器的输出端与控制器相连，用于实时采集系统内部气体压力数据并传输至控制器。所述控制器作为该空气供应系统的核心控制单元，可采用单片机或PLC，通过设置控制器，使客车空气供应系统的空气供应量更加精准，根据系统设定值能够实现紧急情况下自动关闭燃料电池系统8的空气供应。所述燃料电池客车空气供应系统的工作过程为：当只需向燃料电池系统8供气时，通过气压制动系统4和燃料电池系统8的气体压力传感器采集内部气体压力数据并传输至控制器，控制器通过变频器3调节空压机2供气压力至3bar，打开电磁阀5，减压阀6设定值为3bar，此时减压阀6进出口压力相同，减压阀6不工作，另外利用调节阀7调节空气压力以满足燃料电池的实时供气要求。当需要同时向气压制动系统4和燃料电池系统7供气时，通过气压制动系统4和燃料电池系统8的气体压力传感器采集内部气体压力数据并传输至控制器，控制器通过变频器3调节空压机2供气压力至8—10bar，打开电磁阀5，并通过减压阀6将空压机2输出的高压空气变成燃料电池所需的低压空气，使燃料电池系统8空气端压力控制在3bar左右，同时利用调节阀7调节空气压力以满足燃料电池的实时供气要求。此工况下，当燃料电池系统8空气端压力超过系统设定值P(P>3bar)，控制器关闭电磁阀5，同时系统由报警器发出警告。所述燃料电池客车空气供应系统采用变频器3调节空压机2提供给气压制动系统4与燃料电池系统8的供气压力，具有节能效果，同时减压阀6无需长期处于工作状态，延长了减压阀6的使用寿命。本技术通过设置控制器、变频器和控制阀组实现了利用单个空压机同时对气压制动系统和燃料电池系统的集中供气，不需要单独为燃料电池系统配置空气压缩机或风机来启动，相比传统燃料电池客车，本技术简化了装置结构，降低了整车购置成本；同时降低了整车质量和百公里氢耗量，有利于增加燃料电池客车续航里程。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池客车空气供应系统，其特征在于，主要包括气压制动系统、燃料电池系统、空气压缩机、控制器、与控制器相连的变频器、控制阀组；所述变频器的输出端连接空气压缩机；所述空气压缩机的输出端通过供气管路分别与气压制动系统、燃料电池系统相连；所述控制阀组安装在空气压缩机与燃料电池系统连接的供气管路上，其包括依次连接的电磁阀、减压阀、调节阀。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池客车空气供应系统，其特征在于，主要包括气压制动系统、燃料电池系统、空气压缩机、控制器、与控制器相连的变频器、控制阀组；所述变频器的输出端连接空气压缩机；所述空气压缩机的输出端通过供气管路分别与气压制动系统、燃料电池系统相连；所述控制阀组安装在空气压缩机与燃料电池系统连接的供气管路上，其包括依次连接的电磁阀、减压阀、调节阀。2.根据权利要求1所述的燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：高海，
申请(专利权)人：安徽安凯汽车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34