以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统技术方案

本发明专利技术提供一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，包括：储氢罐，所述储氢罐能够存储和释放氢气，所述储氢罐内设置有换热管，与所述换热管连接有散热翅片；燃料电池系统，所述储氢罐能够为所述燃料电池系统提供氢气；驱动机构，所述驱动机构使用所述燃料电池释放的电能驱动所述叉车。该叉车电源系统的储氢罐内在换热管之间设置有散热翅片，增大了换热管的换热面积，提高储氢罐内部的传热性能，增强换热的作用，进而增强罐体内部的热管理，从而解决了现有储氢罐热管理效果不佳的问题。设计了配重区域，提高整体的重量，使整个叉车不需要额外提供配重模块。该叉车电源系统具备零排放、无污染，耐低温等特征。耐低温等特征。耐低温等特征。

【技术实现步骤摘要】
以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统。

技术介绍

[0002]随着物流行业的不断发展，作为主要物料搬运设备的叉车的需求量将会越来越高。但是石油储量在不断减少，价格也在连年攀升，加上内燃叉车的废气污染也较为严重，其发展受到很大影响。受新能源汽车产业发展影响，部分企业开始逐步涉足锂电池叉车、混合动力叉车。锂电池叉车相对传统铅酸电池叉车，优势主要体现在重量较轻、绿色环保无污染、使用寿命更长、充电时间短、可大倍率充放电、充电效率高等。
[0003]燃料电池技术作为一种高效、清洁、优质的动力源，已经引起了物流行业的广泛重视。燃料电池是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的发电装置，是一项高效率利用能源而又不污染环境的新技术。燃料电池发电效率高、环境污染小、噪声低、燃料范围广、可靠性高。固态储氢合金在燃料电池叉车领域有着非常重要的应用，广泛用于配送和仓储部门。
[0004]现有技术中，将现有叉车内的铅酸电池/锂电池替换为燃料电池，由于燃料电池以及提供氢气的高压储氢瓶的质量低于铅酸电池的质量，往往会在叉车的尾部或者其他位置增加配重块，满足车辆的起升货物平衡要求，但是在叉车的尾部增加配重块必定会增加叉车的长度，这样会导致叉车的转动半径变大。而固态储氢罐具有体积密度高、重量重的优势，能够作为配重块，减少叉车的长度。
[0005]因此，需要一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，实现了使用清洁能源驱动叉车。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，包括：储氢罐，所述储氢罐能够存储和释放氢气，所述储氢罐设于叉车的尾部，所述储氢罐内设置有换热管，与所述换热管连接有散热翅片；燃料电池系统，所述储氢罐能够为所述燃料电池系统提供氢气；驱动机构，所述驱动机构使用所述燃料电池释放的电能驱动所述叉车。
[0009]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆、空气压缩泵、进气管路、空气进路、空气出路和排气管路；所述燃料电池电堆通过进气管路与所述储氢罐连通，所述储氢罐通过所述进气管路能够将氢气输送至所述燃料电池电堆中；所述空气压缩泵设于所述空气进路上，所述空气压缩泵能够将空气引入至所述燃料电池电堆中，所述燃料电池电堆通过所述空气出路排出空气；所述排气管路与用于将所述燃料电池电堆中的氢气排出，所述排气管路的一端与所
述燃料电池电堆连接，所述排气管路的另一端与所述进气管路连接，通过所述排气管路能够使所述燃料电池电堆对氢气回收再利用；优选地，所述排气管路上设有排气电磁阀，所述排气电磁阀用于控制所述排气管路的通断状态；优选地，所述排气电磁阀为常闭状态，每隔20s～30s打开0.5s～1s释放氢气；优选地，还包括空气过滤器，所述空气过滤器设于所述空气进路上。
[0010]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述驱动机构包括DC
‑
DC变换器、电机控制器和电机，所述DC
‑
DC变换器与所述燃料电池电堆连接，所述DC
‑
DC变换器用于稳定所述燃料电池电堆的输出电压，所述电机控制器与所述电机和所述DC
‑
DC变换器均连接，所述电机控制器用于控制所述燃料电池电堆向所述电机输出的电能的功率。
[0011]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述燃料电池系统还包括进水循环水路、排水循环水路、循环水泵和冷却交换器，所述进水循环水路的一端与所述储氢罐的出水端口连通，所述进水循环水路的另一端与所述燃料电池电堆的循环水进口连通，所述排水循环水路的一端与所述燃料电池电堆的循环水出口连通，所述排水循环水路的另一端与所述储氢罐的进水端口连通，所述排水循环水路用于将所述燃料电池电堆的排水送入至所述储氢罐中，所述进水循环水路用于将所述储氢罐中的排水送入至所述燃料电池电堆中；所述循环水泵和所述冷却交换器均设于所述进水循环水路上，所述循环水泵用于加速所述进水循环水路和所述排水循环水路中的液体的循环速度，所述冷却交换器用于降低所述进水循环水路中的液体的温度；优选地，所述燃料电池系统还包括第二过滤器，所述第二过滤器设于所述进水循环水路上，所述第二过滤器用于对所述进水循环水路中的液体进行过滤；优选地，所述冷却交换器位于所述循环水泵和所述燃料电池电堆之间，所述第二过滤器位于所述燃料电池电堆和所述冷却交换器之间。
[0012]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述燃料电池系统还包括截止阀、减压阀、进气电磁阀和单向阀；所述截止阀、所述减压阀、所述进气电磁阀和所述单向阀均设于所述进气管路上，且所述截止阀、所述减压阀、所述进气电磁阀和所述单向阀沿所述储氢罐至所述燃料电池电堆的方向依次设置。
[0013]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述燃料电池系统还包括第一过滤器、安全泄压阀、第一压力传感器、第二压力传感器和氢气加湿器；所述第一过滤器、所述安全泄压阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述氢气加湿器均设于所述进气管路上，所述第一过滤器位于所述储氢罐与所述截止阀之间，所述安全泄压阀位于所述截止阀和所述减压阀之间，所述第一压力传感器位于所述安全泄压阀与所述减压阀之间，所述第二压力传感器位于所述减压阀和所述进气电磁阀之间，所述氢气加湿器位于所述单向阀和所述燃料电池电堆之间。
[0014]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，所述燃料电池系统还包括锂电池、温度监测单元和加热器；所述温度监测单元能够监测环境温度，所述加热器与所述锂电池连接，根据所述温度监测单元检测到的温度，所述锂电池能够为所述加热器供电，从而驱动所述加热器为所述排水循环水路加热；所述锂电池与所述电机控制器连接，所述锂电池能够通过所述电机控制器为所述电机供电。
[0015]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统中，
还包括燃料电池控制器，所述燃料电池控制器与所述锂电池连接，所述锂电池能够通过所述燃料电池控制器为所述燃料电池电堆提供启动电源，当所述燃料电池电堆工作时，所述燃料电池电堆能够通过所述燃料电池电堆控制器为所述锂电池充电；所述燃料电池控制器与所述进气电磁阀、所述排气电磁阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述空气压缩泵连接，所述燃料电池控制器能够控制所述进气电磁阀、所述排气电磁阀和所述空气压缩泵的工作状态。
[0016]进一步地，在上述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，包括：储氢罐，所述储氢罐能够存储和释放氢气，所述储氢罐设于叉车的尾部，所述储氢罐内设置有换热管，与所述换热管连接有散热翅片；燃料电池系统，所述储氢罐能够为所述燃料电池系统提供氢气；驱动机构，所述驱动机构使用所述燃料电池释放的电能驱动所述叉车。2.根据权利要求1所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括燃料电池电堆、空气压缩泵、进气管路、空气进路、空气出路和排气管路；所述燃料电池电堆通过进气管路与所述储氢罐连通，所述储氢罐通过所述进气管路能够将氢气输送至所述燃料电池电堆中；所述空气压缩泵设于所述空气进路上，所述空气压缩泵能够将空气引入至所述燃料电池电堆中，所述燃料电池电堆通过所述空气出路排出空气；所述排气管路与用于将所述燃料电池电堆中的氢气排出，所述排气管路的一端与所述燃料电池电堆连接，所述排气管路的另一端与所述进气管路连接，通过所述排气管路能够使所述燃料电池电堆对氢气回收再利用；优选地，所述排气管路上设有排气电磁阀，所述排气电磁阀用于控制所述排气管路的通断状态；优选地，所述排气电磁阀为常闭状态，每隔20s～30s打开0.5s～1s释放氢气；优选地，还包括空气过滤器，所述空气过滤器设于所述空气进路上。3.根据权利要求2所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述驱动机构包括DC
‑
DC变换器、电机控制器和电机，所述DC
‑
DC变换器与所述燃料电池电堆连接，所述DC
‑
DC变换器用于稳定所述燃料电池电堆的输出电压，所述电机控制器与所述电机和所述DC
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DC变换器均连接，所述电机控制器用于控制所述燃料电池电堆向所述电机输出的电能的功率。4.根据权利要求3所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括进水循环水路、排水循环水路、循环水泵和冷却交换器，所述进水循环水路的一端与所述储氢罐的出水端口连通，所述进水循环水路的另一端与所述燃料电池电堆的循环水进口连通，所述排水循环水路的一端与所述燃料电池电堆的循环水出口连通，所述排水循环水路的另一端与所述储氢罐的进水端口连通，所述排水循环水路用于将所述燃料电池电堆的排水送入至所述储氢罐中，所述进水循环水路用于将所述储氢罐中的排水送入至所述燃料电池电堆中；所述循环水泵和所述冷却交换器均设于所述进水循环水路上，所述循环水泵用于加速所述进水循环水路和所述排水循环水路中的液体的循环速度，所述冷却交换器用于降低所述进水循环水路中的液体的温度；优选地，所述燃料电池系统还包括第二过滤器，所述第二过滤器设于所述进水循环水路上，所述第二过滤器用于对所述进水循环水路中的液体进行过滤；
优选地，所述冷却交换器位于所述循环水泵和所述燃料电池电堆之间，所述第二过滤器位于所述燃料电池电堆和所述冷却交换器之间。5.根据权利要求2所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括截止阀、减压阀、进气电磁阀和单向阀；所述截止阀、所述减压阀、所述进气电磁阀和所述单向阀均设于所述进气管路上，且所述截止阀、所述减压阀、所述进气电磁阀和所述单向阀沿所述储氢罐至所述燃料电池电堆的方向依次设置。6.根据权利要求5所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括第一过滤器、安全泄压阀、第一压力传感器、第二压力传感器和氢气加湿器；所述第一过滤器、所述安全泄压阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器和所述氢气加湿器均设于所述进气管路上，所述第一过滤器位于所述储氢罐与所述截止阀之间，所述安全泄压阀位于所述截止阀和所述减压阀之间，所述第一压力传感器位于所述安全泄压阀与所述减压阀之间，所述第二压力传感器位于所述减压阀和所述进气电磁阀之间，所述氢气加湿器位于所述单向阀和所述燃料电池电堆之间。7.根据权利要求6所述的以带翅片的固态储氢罐为氢源的燃料电池叉车电源系统，其特征在于，所述燃料电池系统还包括锂电池、温度监测单元和加热器；所述温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：原建光，周少雄，武英，张宝，阎有花，
申请(专利权)人：江苏集萃安泰创明先进能源材料研究院有限公司，
类型：发明
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