一种混合动力系统技术方案

一种混合动力系统，包括氢燃料电池模块、储能电池模块、系统监测控制模块、输出模块，所述氢燃料电池模块、所述储能电池模块分别与所述系统监测控制模块连接，所述氢燃料电池模块与所述储能电池模块连接，所述系统监测控制模块与所述输出模块连接，所述氢燃料电池模块、所述储能电池模块分别与所述输出模块连接，所述混合动力系统的瞬时输出功率与额定输出功率之比为系统输出比，所述储能电池模块与所述混合动力系统的瞬时输出功率之比为储电输出比，所述系统输出比与所述储电输出比正相关。本发明专利技术提供的混合动力系统具有输出稳定、响应迅速的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力系统领域，具体来说，是一种混合动力系统。
技术介绍
随着环境问题日益严峻，新能源的发展越来越迫切。新能源即传统能源之外的各种能源形式，如太阳能、风能、氢能等。其中，氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量，反应产物为水和热量，具有极高的能源价值和环保效果。目前氢燃料电池作为氢能的主要实现方式，已经被应用于多个领域。氢燃料电池的一个重要应用是作为动力系统的动力源。氢燃料电池是一种化学反应电池，不具有储能作用，故动力系统的启动必须由储能电池提供动力。由此，氢燃料电池和储能电池组成一个混合动力系统。目前，此类混合动力系统一般以氢燃料电池为主动力，储能电池仅作为辅助启动动力。这种方案显著地放大了氢燃料电池反应慢、稳定性差的缺点，又浪费了储能电池输出稳定的优点，造成混合动力系统稳定性较差、响应时间久。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种混合动力系统，输出稳定、响应迅速。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种混合动力系统，包括氢燃料电池模块、储能电池模块、系统监测控制模块、输出模块，所述氢燃料电池模块、所述储能电池模块分别与所述系统监测控制模块电性连接，所述氢燃料电池模块与所述储能电池模块电性连接，所述系统监测控制模块、所述氢燃料电池模块及所述储能电池模块分别与所述输出模块电性连接，所述混合动力系统的瞬时输出功率与额定输出功率之比为系统输出比，所述储能电池模块与所述混合动力系统的瞬时输出功率之比为储电输出比，所述系统输出比与所述储电输出比正相关。作为上述技术方案的改进，所述氢燃料电池模块包括氢燃料电池、氢气供给模块，所述氢燃料电池与所述氢气供给模块连接，所述氢燃料电池与所述输出模块电性连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述储能电池模块包括充电电池，所述充电电池与所述氢燃料电池模块连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述充电电池为锂离子电池。作为上述技术方案的进一步改进，所述系统监测控制模块包括氢燃料电池监测控制模块、储能电池监测控制模块，所述氢燃料电池监测控制模块与所述氢燃料电池模块连接，所述储能电池监测控制模块与所述储能电池模块连接，所述输出监测模块与所述输出模块连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述储能电池模块与所述氢燃料电池模块的最大可输出功率之比不小于9:1。作为上述技术方案的进一步改进，所述氢燃料电池模块与所述储能电池模块的容量比不小于3:1。作为上述技术方案的进一步改进，所述输出模块为电动机。作为上述技术方案的进一步改进，所述氢燃料电池模块连接有制氢装置。作为上述技术方案的进一步改进，所述系统监测控制模块连接有操作面板。本专利技术的有益效果是：通过设置系统监测控制模块，实时监测输出功率，根据输出功率计算控制氢燃料电池模块和储能电池模块，使氢燃料电池模块与储能电池模块的输出比符合工况，提供一种输出稳定、响应迅速的混合动力系统。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1是本专利技术实施例1提供的一种混合动力系统的结构示意图。主要元件符号说明：100-混合动力系统，10-氢燃料电池模块，11-氢燃料电池，12-氢气供给模块，20-储能电池模块，30-系统监测控制模块，31-氢燃料电池监测控制模块，32-储能电池监测控制模块，33-输出监测模块，34-综合运算单元，40-输出模块。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对一种混合动力系统进行更全面的描述。附图中给出了一种混合动力系统的优选实施例。但是，一种混合动力系统可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对一种混合动力系统的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在一种混合动力系统的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1请参阅图1，混合动力系统100包括氢燃料电池模块10、储能电池模块20、系统监测控制模块30、输出模块40。氢燃料电池模块10分别与储能电池模块20、系统监测控制模块30电性连接。储能电池模块20提供氢燃料电池模块10的初始启动电力。系统监测控制模块30通过监测氢燃料电池模块10的输出状态，根据获取的监测值对氢燃料电池模块10的输出进行实时控制。氢燃料电池模块10的基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极，形成电流输出。通过氢与氧的持续反应，氢燃料电池模块10源源不断地产生能量，一方面形成对输出模块40的能量供给，另一方面也为混合动力系统100的运转提供能量。进一步地，氢燃料电池模块10包括氢燃料电池11、氢气供给模块12。氢燃料电池11与氢气供给模块12连接，氢燃料电池11是氢氧反应产生能量的主要场所，氢气供给模块12为氢燃料电池11提供氢氧化学反应的氢原料。氢燃料电池11分别与系统监测控制模块30、储能电池模块20电性连接。系统监测控制模块30根据获取的监测值控制控制氢燃料电池11的反应速度，从而实现对氢燃料电池模块10的输出调节。储能电池模块20提供氢燃料电池11的启动动力，使氢燃料电池11开始发生反应而发电，从而启动氢燃料电池模块10。储能电池模块20与系统监测控制模块30电性连接，系统监测控制模块30通过监测储能电池模块20的输出状态，根据获取的监测值对储能电池模块20的输出进行实时控制。储能电池模块20本身储蓄能量，在闭合电路中可以提供能量输出。由此，混合动力系统100需要启动时，储能电池模块20为氢燃料电池模块10和系统监测控制模块30提供初始动力，完成混合动力系统100的启动。进一步地，储能电池模块20包括充电电池。充电电池集供电与充电于一体，能够反复进行充电储能，避免一次性电池造成浪费。同时，充电电池还能将氢燃料电池模块10产生的富余能量收集储存，进一步提高了混合动力系统100的效率。进一步地，充电电池为锂离子电池。锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池具有电压平台高、能量密度大、使用寿命长、适应能力强等优点，特别适合于组成电池组，有利于提高混合动力系统100的使用便利性。氢燃料电池模块10和储能电池模块20分别与输出模块40连接，将其产生的电能传送给输出模块40。输出模块40将电能转换为其他形式的能量，通常是机械能，从而驱动外接的执行机构运转。进一步地，输出模块40为电动机。在另一个实施例中，输出模块还可以是其他实现能量转换的装置。输出模块40的输出功率即为混合动力系统100的输出功率，氢燃料电池模块10为输出模块40提供的功率称为氢燃料电池模块10的输出功率，储能电池模块20为输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力系统，包括氢燃料电池模块、储能电池模块、系统监测控制模块、输出模块，其特征在于，所述氢燃料电池模块、所述储能电池模块分别与所述系统监测控制模块电性连接，所述氢燃料电池模块与所述储能电池模块电性连接，所述系统监测控制模块、所述氢燃料电池模块及所述储能电池模块分别与所述输出模块电性连接，所述混合动力系统的瞬时输出功率与额定输出功率之比为系统输出比，所述储能电池模块与所述混合动力系统的瞬时输出功率之比为储电输出比，所述系统输出比与所述储电输出比正相关。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，包括氢燃料电池模块、储能电池模块、系统监测控制模块、输出模块，其特征在于，所述氢燃料电池模块、所述储能电池模块分别与所述系统监测控制模块电性连接，所述氢燃料电池模块与所述储能电池模块电性连接，所述系统监测控制模块、所述氢燃料电池模块及所述储能电池模块分别与所述输出模块电性连接，所述混合动力系统的瞬时输出功率与额定输出功率之比为系统输出比，所述储能电池模块与所述混合动力系统的瞬时输出功率之比为储电输出比，所述系统输出比与所述储电输出比正相关。2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述氢燃料电池模块包括氢燃料电池、氢气供给模块，所述氢燃料电池与所述氢气供给模块连接，所述氢燃料电池与所述输出模块电性连接。3.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述储能电池模块包括充电电池，所述充电电池与所述氢燃料电池模块连接。4.根据权利要求3所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述充电电池为锂离子电池。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳洵，吴睿，张苹，赖平化，许贵林，郭孝坤，
申请(专利权)人：东莞氢宇新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44