一种轨道车辆用氢动力系统及轨道车辆技术方案

本发明专利技术公开一种轨道车辆用氢动力系统及轨道车辆，其中，该轨道车辆用氢动力系统包括动力电池装置和位于同一车厢顶部的储氢装置、燃料电池装置以及升压装置，所述储氢装置和所述升压装置分别位于所述燃料电池装置的纵向两侧，所述储氢装置用于为所述燃料电池装置提供氢气，所述燃料电池装置包括燃料电池电堆和冷却部件，所述燃料电池电堆与所述升压装置电连接，所述升压装置还集成有控制模块。上述方案中，储氢装置、燃料电池和升压装置设置在同一车厢的顶部，无需跨车厢进行走线接管，燃料电池电堆和冷却部件集成设置，升压装置与控制模块集成设置，集成度较高，空间利用率较高，可靠性较高。靠性较高。靠性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆用氢动力系统及轨道车辆


[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，具体涉及一种轨道车辆用氢动力系统及轨道车辆。

技术介绍

[0002]由于燃料电池的无污染、能量密度高等优点，其在轨道车辆上的应用逐步获得推广，但是，轨道车辆的安装空间有限，如何对氢动力系统进行合理布置，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种轨道车辆用氢动力系统及轨道车辆，其中，该氢动力系统布置相对合理，结构相对紧凑，空间利用率和可靠性均较高。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种轨道车辆用氢动力系统，包括动力电池装置和位于同一车厢顶部的储氢装置、燃料电池装置以及升压装置，所述储氢装置和所述升压装置分别位于所述燃料电池装置的纵向两侧，所述储氢装置用于为所述燃料电池装置提供氢气，所述燃料电池装置包括燃料电池电堆和冷却部件，所述燃料电池电堆与所述升压装置电连接，所述升压装置还集成有控制模块。
[0005]本专利技术所提供轨道车辆用氢动力系统可以具备如下优点：
[0006]1)储氢装置、燃料电池和升压装置均设置在同一车厢的顶部，无需跨车厢进行走线接管，走线接管的结构可以相对简单，同时，可靠性也会较高；
[0007]2)燃料电池装置中的燃料电池电堆和冷却部件集成设置，冷却部件与燃料电池电堆之间的管路连接、电路连接、泄露、保压、温升测试等试验均可以在设备出厂前完成，燃料电池电装置的模块化、集成化程度高，可便于安装，车辆施工作业人员工作量也可以大大减少，还能够减少劳动强度；
[0008]3)升压装置与控制模块集成设计，且与燃料电池装置相邻布置，使车顶布置结构紧凑，极大的减少了设备间电缆长度，特别是通讯电缆，有利于控制模块快速、及时、精确的通过升压装置调动燃料电池装置，以满足轨道车辆的功率需求，避免由于通讯时间长或受干扰造成燃料电池电堆响应迟滞甚至不响应的现象，升压装置和控制模块的走线可以在内部完成，空间利用更为合理。
[0009]可选地，所述冷却部件包括主换热液箱和主散热器，所述主换热液箱位于所述燃料电池电堆的顶部，所述主散热器位于所述燃料电池电堆的横向侧方；还包括主驱动泵，所述主换热液箱的换热液能够通过所述主驱动泵在所述燃料电池电堆和所述主散热器之间循环。
[0010]可选地，还包括加热器，所述加热器用于对进入所述燃料电池电堆的所述换热液进行加热。
[0011]可选地，所述燃料电池电堆的出口与所述主散热器的进口之间形成循环出流路，
所述主散热器的出口与所述燃料电池电堆的进口之间形成循环进流路，所述循环进流路和所述循环出流路之间还连接有循环支路，所述加热器设于所述循环支路；还包括阀部件，用于切换所述循环出流路中换热液的流向。
[0012]可选地，所述主散热器的出口与所述燃料电池电堆的进口之间的循环进流路设有过滤器；和/或，所述主散热器还与所述主换热液箱相连通，且二者的连通管路中还设有去离子件。
[0013]可选地，所述冷却部件还包括副换热液箱和副散热器，所述副换热液箱也位于所述燃料电池电堆的顶部，所述副散热器位于所述燃料电池电堆的横向侧方；还包括附属设施和副驱动泵，所述副换热液箱的换热液能够通过所述副驱动泵在所述副散热器和所述附属设施之间循环。
[0014]可选地，所述主散热器和所述副散热器均包括散热件，所述主驱动泵和所述副驱动泵均配置有驱动器；所述附属设施包括以下部件中的至少一者：空压机驱动器、空压机电机、中冷器、所述散热件、所述驱动器。
[0015]可选地，所述主散热器和所述副散热器均包括散热件，所述散热件为风扇，所述风扇还配置有电气箱，所述电气箱安装于所述燃料电池电堆的顶部。
[0016]可选地，所述燃料电池电堆顶部区域设有可拆卸的顶部罩盖，所述顶部罩盖处于避让所述主换热液箱、所述副换热液箱以及所述电气箱的位置；和/或，所述燃料电池电堆的纵向侧壁设有可拆卸的侧部罩盖。
[0017]可选地，所述储氢装置的横向两侧均设有注氢口；和/或，所述储氢装置与所述燃料电池电堆之间通过硬管连通。
[0018]可选地，所述升压装置远离所述燃料电池装置的一端设有插接口，所述控制模块自所述插接口插装于所述升压装置。
[0019]可选地，所述动力电池装置安装于所述车厢的底部，所述动力电池装置的高度不大于400mm。
[0020]本专利技术还提供一种轨道车辆，包括上述的轨道车辆用氢动力系统。
[0021]由于上述的轨道车辆用氢动力系统已经具备如上的技术效果，那么，具有该氢动力系统的轨道车辆亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所提供轨道车辆用氢动力系统在车厢上的安装结构图；
[0023]图2为单节车厢的俯视图；
[0024]图3为燃料电池电堆的俯视图；
[0025]图4为燃料电池电堆的截面图；
[0026]图5为主冷却回路的结构简图；
[0027]图6为副冷却回路的结构简图；
[0028]图7为升压装置的结构示意图。
[0029]图1
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图7中的附图标记说明如下：
[0030]1车厢；
[0031]2储氢装置、21注氢口、22硬管；
[0032]3燃料电池装置、31燃料电池电堆、311顶部罩盖、312侧部罩盖、32冷却部件、321主换热液箱、322主散热器、323主驱动泵、324加热器、325阀部件、326过滤器、327去离子件、328副换热液箱、329副散热器、320副驱动泵、33附属设施、331空压机驱动器、332空压机电机、333中冷器、334散热件、335驱动器、34电气盒；
[0033]4升压装置、41控制模块；
[0034]5动力电池装置。
具体实施方式
[0035]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0036]本文中，以轨道车辆的长度方向为纵向，在轨道车辆的运行平面内，与该纵向相垂直的方向为横向，与该运行平面相垂直的方向为上下方向。
[0037]请参考图1
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图7，图1为本专利技术所提供轨道车辆用氢动力系统在车厢上的安装结构图，图2为单节车厢的俯视图，图3为燃料电池电堆的俯视图，图4为燃料电池电堆的截面图，图5为主冷却回路的结构简图，图6为副冷却回路的结构简图，图7为升压装置的结构示意图。
[0038]如图1、图2所示，本专利技术提供一种轨道车辆用氢动力系统，包括动力电池装置和位于同一车厢1顶部的储氢装置2、燃料电池装置3和升压装置4，储氢装置2和升压装置4分别位于燃料电池装置3的纵向两侧，储氢装置2用于为燃料电池装置3提供氢气，燃料电池装置3包括燃料电池电堆31和冷却部件32，燃料电池电堆31与升压装置4电连接，升压装置4还集成有控制模块41。
[0039]本专利技术所提供轨道车辆用氢动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，包括动力电池装置(5)和位于同一车厢(1)顶部的储氢装置(2)、燃料电池装置(3)以及升压装置(4)，所述储氢装置(2)和所述升压装置(4)分别位于所述燃料电池装置(3)的纵向两侧，所述储氢装置(2)用于为所述燃料电池装置(3)提供氢气，所述燃料电池装置(3)包括燃料电池电堆(31)和冷却部件(32)，所述燃料电池电堆(31)与所述升压装置(4)电连接，所述升压装置(4)还集成有控制模块(41)。2.根据权利要求1所述轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，所述冷却部件(32)包括主换热液箱(321)和主散热器(322)，所述主换热液箱(321)位于所述燃料电池电堆(31)的顶部，所述主散热器(322)位于所述燃料电池电堆(31)的横向侧方；还包括主驱动泵(323)，所述主换热液箱(321)的换热液能够通过所述主驱动泵(323)在所述燃料电池电堆(31)和所述主散热器(322)之间循环。3.根据权利要求2所述轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，还包括加热器(324)，所述加热器(324)用于对进入所述燃料电池电堆(31)的所述换热液进行加热。4.根据权利要求3所述轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，所述燃料电池电堆(31)的出口与所述主散热器(322)的进口之间形成循环出流路，所述主散热器(322)的出口与所述燃料电池电堆(31)的进口之间形成循环进流路，所述循环进流路和所述循环出流路之间还连接有循环支路，所述加热器(324)设于所述循环支路；还包括阀部件(325)，用于切换所述循环出流路中换热液的流向。5.根据权利要求2所述轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，所述主散热器(322)的出口与所述燃料电池电堆(31)的进口之间的循环进流路设有过滤器(326)；和/或，所述主散热器(322)还与所述主换热液箱(321)相连通，且二者的连通管路中还设有去离子件(327)。6.根据权利要求2所述轨道车辆用氢动力系统，其特征在于，所述冷却部件(32)还包括副换热液箱(328)和副散热器(329)，所述副换热液箱(328)也位于所述燃料电池电堆(31)的顶部，所述副散热器(329)位于所述燃料电池电堆(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭，张文超，周卓敏，徐磊，田庆，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：