氢能电动拖挂车及旅行车制造技术

本发明专利技术公开了一种氢能电动拖挂车，包括载体箱，载体箱内设置有储氢罐、氢燃料电池堆栈、电机及单档减速器、动力输出轴和混合氧化物电解槽，混合氧化物电解槽通过第一管道与储氢罐连通，储氢罐通过第二管道与氢燃料电池堆栈的负极连通，氢燃料电池堆栈的正极通过第三管道与外界空气连通，氢燃料电池堆栈的出水口通过第四管道与混合氧化物电解槽连通，电机及单档减速器与氢燃料电池堆栈电连接；还包括设置在载体箱下端的行走轮发电机构，其中至少一个该行走轮发电机构与混合氧化物电解槽电连接。还公开了一种旅行车。本发明专利技术用氢能代替了纯电动部分，解决了纯电动汽车普遍存在的行驶里程短、充电繁琐的问题，同时提高了安全性，降低了环境污染。

Hydrogen Electric Trailer and Travel Vehicle

【技术实现步骤摘要】
氢能电动拖挂车及旅行车
本专利技术涉及电动汽车
，具体涉及一种氢能电动拖挂车及旅行车。
技术介绍
汽车作为人类的重要交通工具，为人类的进步做出了巨大的贡献。然而传统内燃机汽车需要消耗大量的石油、天然气等不可再生能源，内燃机燃烧燃料后产生的大量有害气体随汽车尾气排放到大气中，严重危害人们的身体健康，并且燃烧后排放的大量二氧化碳气体已成为地球温室效应的主要原因之一。传统内燃机汽车的大量使用，所带来的能源压力和生态问题日益凸显。人们开始寻求新型动力汽车，目前，新型动力汽车大多分为混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(EV)、空气动力发动机汽车、太阳能动力汽车等几类。混合动力汽车(HEV)具有电池电动车和内燃机汽车的优点，但仍存在排放和能源问题，并需要两种不同类型动力装置，其驱动和控制系统更复杂、成本更高。纯电动汽车(EV)行驶中无污染排放、噪声低、能量转换效率高，但电池驱动的电动汽车受制于车载电池。在比功率、循环寿命、充放电性能、造价和安全性等方面难以实用。汽车一次充电的续驶里程无法达到当前内燃机汽车水平。另外，电池组价格昂贵，循环寿命有限，充电时间太长。空气动力发动机汽车利用压缩空气直接驱动汽车发动机，存在耗气量大、一次充气有效行使距离短、车速低等问题。太阳能电动车仍需减小电池体积和提高光电转换效率。燃料电池的出现及现在工业制氢成本的不断降低为解决这一新型动力问题提供了可能性。燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极化学反应直接转化为电能的装置。反应物质(氢气和氧气)在电化学反应过程中不断地被消耗来产生电能，其基本结构主要由阳极、阴极、电解质和外围电路组成。燃料电池具有能量转化率高、燃料多样化、环境污染小、噪音低、维修性好等特点，其反应过程不涉及到燃烧，工作安全可靠。
技术实现思路
针对目前存在的技术问题，本专利技术提供一种氢能电动拖挂车，以解决现有电动汽车行驶距离短、车速慢及环境污染的问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种氢能电动拖挂车，包括载体箱，所述载体箱内设置有储氢罐、氢燃料电池堆栈、电机及单档减速器、动力输出轴和混合氧化物电解槽，所述混合氧化物电解槽通过第一管道与所述储氢罐连通，所述储氢罐通过第二管道与所述氢燃料电池堆栈的负极连通，所述氢燃料电池堆栈的正极通过第三管道与外界空气连通，所述氢燃料电池堆栈的出水口通过第四管道与所述混合氧化物电解槽连通，所述电机及单档减速器与所述氢燃料电池堆栈电连接；还包括设置在所述载体箱下端并与所述动力输出轴连接的行走轮发电机构，其中至少一个该行走轮发电机构与所述混合氧化物电解槽电连接。采用上述技术方案，用氢能代替纯电动电能部分，行走轮发电机构在行走过程中产生电能给混合氧化物电解槽电解供电，混合氧化物电解槽电解产生的氢气经过第一管道进入储氢罐，储氢罐通过第二管道将氢气输送至氢燃料电池堆栈，同时空气中的氧气通过第三管道进入氢燃料电池堆栈进行化学反应产生电能，具体为氢气经过催化剂(铂)的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子(质子)可穿过质子交换膜(即固体电解质)，在正极与氧原子和电子重新结合为水，产生的水经第四管道进入混合氧化物电解槽供电解使用，如此形成了氢能源循环，彻底解决了纯电动汽车普遍存在的行驶里程短、充电繁琐的问题，即使在无加氢站的地方，也无续航里程的担忧，同时提高了安全性，降低了环境污染。作为优选，在所述第一管道上设置有流量计、压力计、电磁阀、进入泵和增压器，在所述第二管道上设置有降压器、流量计、流出泵和电磁阀。该方案，混合氧化物电解槽产生氢气，通过流量计测得流量反馈给氢瓶控制器，同时控制增压器对即将流入储氢罐的氢气进行增压变成液态氢；同时第二管道上的降压器进行降压并测得流量，根据流出氢气流量控制氢气流出泵工作向氢燃料电池堆栈输送氢气，使氢气进入氢燃料电池堆栈参与化学反应。作为优选，在所述第四管道内设置有单向电磁阀、过滤网和水汽收集器。作为优选，在所述第三管道上设置有空气泵、空气过滤器、流量计和电磁阀。作为优选，所述行走轮发电机构包括固定在所述载体箱下端的空心行走柱，该空心行走柱下端连接有连接轴，该连接轴的两端分别连接有行走轮，在空心行走柱内设置有旋转盘，在该旋转盘的上端设置有连接部，其下端设置有第二涡轮，该连接部和第二涡轮分别伸出所述空心行走柱的两端，所述连接部通过长螺钉连接有旋转带动盘，旋转带动盘上端设置有第一涡轮，在所述旋转盘上设置有转子，在所述空心行走柱内对应该转子的位置设置有定子，该定子与所述混合氧化物电解槽电连接；在所述动力输出轴上靠近其两端的位置分别设置有第一蜗杆和第二蜗杆，该第一蜗杆能够与所述第一涡轮啮合，该第二蜗杆与第二涡轮啮合。该方案，当需要拖挂车自身的氢能动力进行驱动时，拧紧旋转带动盘与连接部之间的长螺钉，此时，旋转带动盘上移，动力输出轴在转动时设置在其上的第一蜗杆与旋转带动盘上的第一涡轮啮合带动旋转盘转动，旋转盘上的第二涡轮与连接轴内的第二蜗杆啮合带动连接轴转动，从而带动行走轮转动，旋转盘转动时带动转子转动，转子转动产生磁场，定子做切割磁场运动产生电流给混合氧化物电解槽供电，实现了行走的同时给混合氧化物电解槽或者其他负载供电，当不需要拖挂车自身动力驱动时，松开旋转带动盘与连接部之间的长螺钉即可，此时行驶轮发电机构利用牵引车带动拖挂车行驶，由于旋转盘上的第二涡轮与连接轴内的第二蜗杆一直处于啮合状态，因此定子仍能做切割磁场运动产生电流给混合氧化物电解槽或其他负载供电。作为优选，在所述载体箱内还设置有汽车尾气箱，所述混合氧化物电解槽设置在该汽车尾气箱上端并紧贴该汽车尾气箱。该方案，当车辆处于低温严寒环境中时，可以通过牵引车排放的汽车尾气给混合氧化物电解槽提供一定的热量，使其达到能工作的温度。作为优选，还包括冷却液循环腔，该冷却液循环腔紧贴所述汽车尾气箱，并且所述冷却液循环腔分别通过U型管与所述储氢罐、氢燃料电池堆栈、电机及单档减速器连通并形成循环回路。如此设置，设置冷却液循环腔，一方面，可以对载体箱内部的各元件进行冷却降温，另一方面当外界环境温度过低时可通过汽车尾气箱内的热量对冷却液循环腔提供一定的热量，保证载体箱内各元件的稳定运行。作为优选，在所述载体箱的前板内侧正对所述氢燃料电池堆栈的位置设置有散热风扇，在所述载体箱的后板上正对所述氢燃料电池堆栈的位置分布有散热孔。作为优选，所述冷却液循环腔呈倒L型结构，在该L型结构的水平段内设置有衣物烘干阁。一种旅行车，包括牵引车，该牵引车的后端通过拖钩与所述的氢能电动拖挂车连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术用氢能代替了纯电动电能部分，行走轮发电机构在行走过程中产生电能给混合氧化物电解槽电解供电，混合氧化物电解槽电解产生的氢气经过第一管道进入储氢罐，储氢罐通过第二管道将氢气输送至氢燃料电池堆栈，同时空气中的氧气通过第三管道进入氢燃料电池堆栈进行化学反应产生电能，产生的水经第四管道进入混合氧化物电解槽供电解使用，如此形成了氢能源循环，彻底解决了纯电动汽车普遍存在的行驶里程短、充电繁琐的问题，即使在无加氢站的地方，也无续航里程的担忧，同时提高了安全性，降低了环境污染。附图说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢能电动拖挂车，包括载体箱(1)，其特征在于：所述载体箱(1)内设置有储氢罐(2)、氢燃料电池堆栈(3)、电机及单档减速器(4)、动力输出轴(5)和混合氧化物电解槽(9)，所述混合氧化物电解槽(9)通过第一管道(20)与所述储氢罐(2)连通，所述储氢罐(2)通过第二管道(21)与所述氢燃料电池堆栈(3)的负极连通，所述氢燃料电池堆栈(3)的正极通过第三管道(30)与外界空气连通，所述氢燃料电池堆栈(3)的出水口通过第四管道(31)与所述混合氧化物电解槽(9)连通，所述电机及单档减速器(4)与所述氢燃料电池堆栈(3)电连接；还包括设置在所述载体箱(1)下端并与所述动力输出轴(5)连接的行走轮发电机构，其中至少一个该行走轮发电机构与所述混合氧化物电解槽(9)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种氢能电动拖挂车，包括载体箱(1)，其特征在于：所述载体箱(1)内设置有储氢罐(2)、氢燃料电池堆栈(3)、电机及单档减速器(4)、动力输出轴(5)和混合氧化物电解槽(9)，所述混合氧化物电解槽(9)通过第一管道(20)与所述储氢罐(2)连通，所述储氢罐(2)通过第二管道(21)与所述氢燃料电池堆栈(3)的负极连通，所述氢燃料电池堆栈(3)的正极通过第三管道(30)与外界空气连通，所述氢燃料电池堆栈(3)的出水口通过第四管道(31)与所述混合氧化物电解槽(9)连通，所述电机及单档减速器(4)与所述氢燃料电池堆栈(3)电连接；还包括设置在所述载体箱(1)下端并与所述动力输出轴(5)连接的行走轮发电机构，其中至少一个该行走轮发电机构与所述混合氧化物电解槽(9)电连接。2.根据权利要求1所述的氢能电动拖挂车，其特征在于：在所述第一管道(20)上设置有流量计、压力计、电磁阀、进入泵和增压器，在所述第二管道(21)上设置有降压器、流量计、流出泵和电磁阀。3.根据权利要求2所述的氢能电动拖挂车，其特征在于：在所述第四管道(31)内设置有单向电磁阀、过滤网和水汽收集器。4.根据权利要求3所述的氢能电动拖挂车，其特征在于：在所述第三管道(30)上设置有空气泵、空气过滤器、流量计和电磁阀。5.根据权利要求1-4中任一项所述的氢能电动拖挂车，其特征在于：所述行走轮发电机构包括固定在所述载体箱(1)下端的空心行走柱(52)，该空心行走柱(52)下端连接有连接轴(54)，该连接轴(54)的两端分别连接有行走轮，在所述空心行走柱(52)内设置有旋转盘(53)，该旋转盘(53)的上端设置有连接部(530)，其下端设置有第二涡轮(53...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜慎之，
申请(专利权)人：杜慎之，
类型：发明
国别省市：重庆,50