一种冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统技术方案

本申请公开了一种冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统。该氢燃料电池混合动力系统包括氢燃料电池发电系统、储供氢系统、锂电池、锂电池控制器主控制器，被配置成在锂电池控制器所采集的锂电池电量充足时切断储供氢系统的供氢且启动锂电池供能，或者在锂电池控制器所采集的锂电池电量不足时启动储供氢系统的供氢且停止锂电池供能。本申请通过给氢燃料电池配置锂电池，通过锂电池和氢燃料电池联合给制冷机组供电，解决了传统氢燃料电池动力系统直接运用冷藏集装箱存在的制冷机组频繁启停影响燃料电池寿命的问题，解决了冷藏箱设计使用年限内更换氢燃料电池成本高昂的问题，解决了氢燃料电池单一供电方式抗风险能力弱的问题。氢燃料电池单一供电方式抗风险能力弱的问题。氢燃料电池单一供电方式抗风险能力弱的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统


[0001]本申请涉及集装箱的
，尤其涉及一种氢燃料电池混合动力冷藏集装箱。

技术介绍

[0002]冷藏集装箱是一种具有良好隔热，且能维持一定低温要求，适用于各类易腐食品的运送、贮存的特殊集装箱。冷藏集装箱运输的货物一般都是具有高附加值的商品，如进口的热带水果或是肉类产品等。因此保证冷藏集装箱正常运行工作尤为重要。冷藏集装箱需要制冷机组为其提供冷源，从而保障冷藏集装箱内的低温环境，目前制冷机组主要通过柴油发电机供电。
[0003]现有氢燃料电池动力系统直接应用于冷藏箱存在以下缺点：
[0004]A、冷藏箱制冷机组频繁启停，影响氢燃料电池寿命；
[0005]若将现有的氢燃料电池动力系统直接运用于冷藏箱。当氢燃料电池发生故障时，冷藏箱制冷机组丧失制冷功能，冷藏箱内高附加值的货物变质将会造成巨额的经济损失；
[0006]B、冷藏箱一般设计使用年限约为15年，目前市面上最新氢燃料电池的寿命可达20000小时，冷藏箱按每年工作200天，每天工作24小时计算，在冷藏箱设计使用年限内需更换4套氢燃料电池，而氢燃料电池目前的成本高，一套氢燃料电池动力系统的成本约为冷藏箱箱体的5倍左右。若直接运用目前的氢燃料电池动力系统为冷藏箱供电成本高昂，经济性差。
[0007]C、现有氢燃料电池系统为保证汽车结构紧凑性，各部件通常采用平铺式布置，虽然节约了一部分空间，但是由于涉氢部件与电气元件相互交叉，一旦发生氢气泄漏容易造成重大安全事故且不便于拆装维护。/>
技术实现思路

[0008]有鉴于此，本申请提供一种氢燃料电池混合动力冷藏集装箱，能够解决现有氢燃料电池动力系统直接应用于冷藏箱存在的频繁停机造成的寿命受损害的问题。
[0009]本申请提供一种冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统，包括：
[0010]氢燃料电池发电系统，用以通过氢燃料电池堆形式为制冷机组供能；
[0011]储供氢系统，用以为所述氢燃料电池发电系统供氢；
[0012]锂电池，用以为所述制冷机组供能；
[0013]锂电池控制器，用以采集锂电池电量；
[0014]主控制器，被配置成在所述锂电池控制器所采集的锂电池电量充足时切断储供氢系统的供氢且启动锂电池供能，或者在所述锂电池控制器所采集的锂电池电量不足时启动储供氢系统的供氢且停止锂电池供能。
[0015]可选地，所述氢燃料电池混合动力系统还包括连接储供氢系统的氢系统控制器，所述氢系统控制器用以控制储供氢系统是否为氢燃料发电系统供应氢气，和/或当检测出故障时切断氢气供应。
[0016]可选地，所述锂电池控制器还用以检测锂电池是否存在故障。
[0017]可选地，所述氢燃料电池混合动力系统还包括升压DC/DC，用以将氢燃料电池发电系统所输出的电能升高电压。
[0018]可选地，还包括用以安装氢燃料电池发电系统、储供氢系统、锂电池、锂电池控制器、主控制器的框架，所述框架的内壁设有用以将框架所围空间分隔成多个的隔板。
[0019]可选地，所述框架底部设有叉车槽。
[0020]可选地，所述框架顶部设有吊耳。
[0021]本申请具有以下有益效果：
[0022]A、采用氢燃料电池混合动力系统给制冷机组供电，氢燃料电池采用氢气为燃料，水是唯一的反应产物，可以实现零污染物排放，且不经过热机的燃烧过程，所以不排放硫磷化合物，理论上可实现零污染；
[0023]B、采用的氢燃料电池混合动力系统的结构简单、紧凑，运动部件少，工作时安静，降低噪音污染；
[0024]C、采用的氢燃料电池混合动力系统，以氢气为主要燃料，氢的质量轻、能量密度高，若实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上；
[0025]D、通过给氢燃料电池配置合适功率及电量的锂电池，通过锂电池和氢燃料电池联合给制冷机组供电，解决了制冷机组频繁启停影响燃料电池寿命的问题，解决了冷藏箱设计使用年限内更换氢燃料电池成本高昂的问题，解决了氢燃料电池单一供电方式抗风险能力弱的问题。
[0026]E、通过优化各部件空间位置，实现氢电分离，提高了整个系统的安全性能。
[0027]F、通过集成化设计及辅助吊装结构设计，使整个系统方便运输拆装维护。
附图说明
[0028]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0029]图1为本申请实施例所公开的氢燃料电池混合动力系统的工作原理图。
[0030]图2为本申请实施例所公开的氢燃料电池混合动力系统布置图。
[0031]其中，图中元件标识如下：
[0032]101
‑
储供氢系统；102
‑
氢系统控制器 103
‑
氢燃料电池发电系统 104
‑
氢燃料电池发电系统控制器105
‑
升压DC/DC ；106
‑
DC/DC控制器； 107
‑
锂电池 108
‑
锂电池控制器；109
‑
制冷机组；110
‑
制冷机组控制器；111
‑
主控制器；112
‑
冷藏箱；113.氢气管路；114.高压线；115
‑
气管路；116
‑
CAN线。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能
理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0036]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统，其特征在于，包括：氢燃料电池发电系统，用以通过氢燃料电池堆形式为制冷机组供能；储供氢系统，用以为所述氢燃料电池发电系统供氢；锂电池，用以为所述制冷机组供能；锂电池控制器，用以采集锂电池电量；主控制器，被配置成在所述锂电池控制器所采集的锂电池电量充足时切断储供氢系统的供氢且启动锂电池供能，或者在所述锂电池控制器所采集的锂电池电量不足时启动储供氢系统的供氢且停止锂电池供能。2.根据权利要求1所述冷藏集装箱用氢燃料电池混合动力系统，其特征在于，所述氢燃料电池混合动力系统还包括连接储供氢系统的氢系统控制器，所述氢系统控制器用以控制储供氢系统是否为氢燃料发电系统供应氢气，和/或当检测出故障时切断氢气供应。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁蛟，何远新，熊珍艳，孙恒源，徐卫国，刘丹艳，费锦华，郭骏，常海，吴帅，
申请(专利权)人：中车长江运输设备集团有限公司，
类型：新型
国别省市：