一种氢燃料电池供电系统及牵引车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氢燃料电池供电系统及牵引车，所述氢燃料电池供电系统安装在挂车上并用于为动力锂电池组供电，所述氢燃料电池供电系统包括燃料电池反应堆以及若干可拆卸设于所述挂车上的储氢罐，所述储氢罐与所述燃料电池反应堆连通。本实用新型专利技术将整个氢燃料电池供电系统安装在挂车上，以此利用挂车空间大的优点，增加了储氢量，从而提高了辆续航里程；另外将燃料电池反应堆和储氢罐均设置在挂车上，可降低两者连接结构的复杂性，从而方便了挂车的整体拆卸和更换，并确保单一氢燃料电池供电系统的完整性和相匹配性。池供电系统的完整性和相匹配性。池供电系统的完整性和相匹配性。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池供电系统及牵引车


[0001]本技术涉及新能源车
，尤其涉及一种氢燃料电池供电系统及牵引车。

技术介绍

[0002]在排放要求日益严格、相关标准逐渐完善的今天，电动化成为大势所趋的背景下，中重型车也需要有进行零污染零排放的有效路径；目前港口使用的牵引车，主要依靠柴油机驱动，工作过程中有大量的空气污染物和温室气体排放，能量转化率低，能耗损失大。
[0003]码头的特殊装卸工况配置导致码头低速牵引车存在频繁空载、重载起步、加速、急停、长时间开机等候作业的特点，工作状态多样、复杂。现阶段传统燃油牵引车存在以下几个缺点：
[0004](1)牵引车起步时，发动机振动和噪声的影响，整车的舒适性较低；
[0005](2)因装机发动机功率配置高，在空载、轻载时功率过剩而导致燃油经济性差、重载加速时功率不足而导致冒黑烟污染环境；
[0006](3)没有配备制动能量回收系统，频繁减速、刹车产生大量的热量损失；
[0007](4)整车起步时，发动机动力响应较慢，启动加速较慢，影响牵引车工作效率；
[0008](5)因牵引车需长时间开机等候作业，传统牵引车为满足空调、大灯等用电需求，发动机必须处于运转状态，燃油/燃气损失严重。
[0009]大力发展新能源汽车是应对全球能源短缺和环境污染的重大战略举措；在众多的新能源汽车中，燃料电池车因其具有零污染零排放、效率高、续航里程长、燃料来源多元化、能源可再生等优势而被认为是未来汽车工业可持续发展的重要方向，是解决全球能源问题和气候变化的理想新能源动力解决方案；但是由于一般的燃料电池车把整个储氢系统安装在前面的牵引车头上，这样存在以下缺点：
[0010](1)侵占牵引车头的空间，由于氢气密度极低，导致储气系统体积庞大，会侵占牵引车空间，导致其他部件布置不便；
[0011](2)由于氢气使用高压气瓶储存(35MPa),一旦泄露，将会喷射出来，造成喷射气流伤害，并且由于高气压本身也可能存在爆炸隐患，增加了风险；
[0012](3)由于氢气极易燃烧，布置在牵引车头上，存在火灾隐患，威胁驾驶员生命安全；
[0013](4)由于牵引车头空间限制，装载氢气重量有限，导致车辆行驶里程捉襟见肘。

技术实现思路

[0014]本技术针对上述现有的技术缺陷，提供一种牵引车，将氢燃料电池供电系统的燃料电池反应堆和储氢罐均安装在挂车上，以此利用挂车空间大的优点，增加了储氢量，从而提高了辆续航里程。
[0015]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种氢燃料电池供电系统，其安装于挂车上并用于为外部的动力锂电池组供电，所述氢燃料电池供电系统包括燃料电池反应堆
以及若干可拆卸设于所述挂车上的储氢罐，所述储氢罐与所述燃料电池反应堆连通。
[0016]进一步的，所述氢燃料电池供电系统还包括用于为所述燃料电池反应堆降温的散热器。
[0017]进一步的，所述储氢罐和燃料电池反应堆通过托架排列设于所述挂车的下端。
[0018]进一步的，所述储氢罐与所述燃料电池反应堆通过第一管路连通，且在所述第一管路上设有控制其通断的第一阀门。
[0019]进一步的，所述燃料电池反应堆上还设有与外部连通的第二管路，且所述第二管路上设有控制其通断的第二阀门。
[0020]本技术还提供了一种牵引车，包括前端的牵引车头以及可拆卸设于牵引车头后端的挂车，所述挂车上设有如上述任一项所述的氢燃料电池供电系统，所述牵引车头上设有用于驱动牵引车头运动的电机以及为电机供电的动力锂电池组，所述燃料电池反应堆与所述动力锂电池组电连接。
[0021]进一步的，所述牵引车还包括设于所述牵引车头上的电气组件，所述电气组件分别与所述燃料电池反应堆和电机电连接。
[0022]所述电气组件包括串联的升压DC
‑
DC转换器和逆变器，所述升压DC
‑
DC 转换器的输入端与所述燃料电池反应堆电连接，所述升压DC
‑
DC转换器的输出端与所述逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端与所述电机电连接，所述动力锂电池组分别与所述升压DC
‑
DC转换器的输出端和所述逆变器的输入端电连接。
[0023]进一步的，所述电气组件还包括辅助设备，所述辅助设备与所述动力锂电池组和/或氢燃料电池供电系统连接，所述辅助设备用于输入供电和输出供电。
[0024]进一步的，所述辅助设备包括充电输入端口和供电输出端口，所述充电输入端口用于为所述动力锂电池组供电，所述供电输出端口用于为外部设备供电。
[0025]进一步的，所述牵引车还包括设于所述牵引车头一侧的控制箱，所述电气组件设于所述控制箱内。
[0026]本技术具有以下有益效果：
[0027]本技术中通过将氢燃料电池供电系统的燃料电池反应堆和储氢罐均安装在挂车上，以此利用挂车空间大的优点，可在挂车上安装若干个储氢罐，增加了储氢量，从而提高了辆续航里程；另外将燃料电池反应堆和储氢罐均设置在挂车上，可减少两者间的连接管路长度和降低连接结构的复杂性，避免在牵引车上分离并更换挂车时需要将燃料电池反应堆和储氢罐拆分开来，从而方便了挂车的整体拆卸和更换，并确保单一氢燃料电池供电系统的完整性和相匹配性。
[0028]相较于传统的燃油牵引车，本技术提供的牵引车通过氢燃料电池供电系统产生电能，再将产生的电能输送至电机，利用电机驱动牵引车头运动，具有能量转换率高和节能环保的优势，首先氢燃料电池牵引车排放物只有水，其次氢燃料电池没有活塞或涡轮等机械部件及中间环节，不经历热机过程，不受热力循环(卡诺循环)限制，故能量转换效率极高，是普通内燃机热效率的2倍以上；另外加氢时间短，续驶里程长，大幅度提高牵引车作业效率；燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气压缩机和冷却系统以外无其他运动部件，因此与内燃机牵引车相比，摆脱了马达的轰鸣，运行过程中噪声和振动都较小。
[0029]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述
中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0030]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：
[0031]图1为实施例1中挂车的示意图；
[0032]图2为实施例1中氢燃料电池供电系统的结构框图；
[0033]图3为实施例2中牵引车的示意图；
[0034]图4为实施例2中牵引车头的示意图；
[0035]图5为实施例2中牵引车的结构框图。
具体实施方式
[0036]为了更充分的理解本技术的
技术实现思路
，下面将结合附图以及具体实施例对本技术作进一步介绍和说明；需要说明的是，正文中如有“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池供电系统，其特征在于，所述氢燃料电池供电系统安装于挂车上并用于为外部的动力锂电池组供电，所述氢燃料电池供电系统包括燃料电池反应堆以及若干可拆卸设于所述挂车上的储氢罐，所述储氢罐与所述燃料电池反应堆连通；所述氢燃料电池供电系统还包括用于为所述燃料电池反应堆降温的散热器。2.根据权利要求1所述的氢燃料电池供电系统，其特征在于，所述储氢罐和燃料电池反应堆通过托架排列设于所述挂车的下端。3.根据权利要求2所述的氢燃料电池供电系统，其特征在于，所述储氢罐与所述燃料电池反应堆通过第一管路连通，且在所述第一管路上设有控制其通断的第一阀门；所述燃料电池反应堆上还设有与外部连通的第二管路，且所述第二管路上设有控制其通断的第二阀门。4.一种牵引车，包括前端的牵引车头以及可拆卸设于牵引车头后端的挂车，其特征在于，所述挂车上设有如权利要求1
‑
3任一项所述的氢燃料电池供电系统，所述牵引车头上设有用于驱动牵引车头运动的电机以及为电机供电的动力锂电池组，所述燃料电池反应堆与所述动力锂电池组电连接。5.根据权利要求4所述的牵引车，其特征在于，还包括设于...

【专利技术属性】
技术研发人员：安同会，詹维标，王意斌，杨安明，郭林茂，谢志文，
申请(专利权)人：海通科创深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：