CN107901770A - 燃料电池汽车及其燃料补充方法 - Google Patents
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Abstract
一种燃料电池汽车,包括车厢,所述车厢的底部设有横贯所述车厢的燃料舱,所述燃料舱内设有燃料罐,所述燃料罐的底部两侧设有履带行走装置,所述履带行走装置用于驱动所述燃料罐自行驶出或驶入所述燃料舱;当空的燃料罐从所述燃料舱中行驶到一侧的换气站台的同时,满的燃料罐从另一侧的换气站台行驶到所述燃料舱的内部。本发明中所述的燃料电池汽车,由于在所述燃料罐的底部设有所述履带行走装置,空的燃料罐可自行驶出所述燃料舱,同时满的燃料罐可自行驶入所述燃料舱,管路自动对接后即可提供燃料,因此可以进一步缩短燃料补充的时间。本发明同时提供了一种燃料电池汽车的燃料补充方法。
Description
技术领域
本发明主要涉及燃料电池汽车技术领域,特别涉及一种燃料电池汽车及其燃料补充方法。
背景技术
随着社会的发展,汽车越来越普及,由此造成的能源紧张和环境污染的问题日益严重。目前,能有效缓解能源紧张、环境污染的最有效途径就是大力发展新能源汽车。其中,燃料电池汽车因零排放且具有足够长的续驶里程等优点而成为未来汽车的主要发展方向。
现有的燃料电池汽车上通常设有数个用于储存氢气的燃料罐,当氢气和空气中的氧气被输送到燃料电池中发生化学反应后产生电能,从而提供车辆行驶所需的电力。在燃料罐中的氢气即将耗尽时,燃料电池汽车将驶入加氢站,如燃油汽车加油那样,将氢气加入燃料罐中,加氢的过程耗时至少5分钟。因此还存在着进一步减少燃料电池汽车燃料补充时间的需求。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种燃料电池汽车及其燃料补充方法,能够解决现有技术中燃料补充时间长的问题。
一种燃料电池汽车,包括车厢,所述车厢的底部设有横贯所述车厢的燃料舱,所述燃料舱内设有燃料罐,所述燃料罐的底部两侧设有履带行走装置,所述履带行走装置用于驱动所述燃料罐自行驶出或驶入所述燃料舱;当空的燃料罐从所述燃料舱中行驶到一侧的换气站台的同时,满的燃料罐从另一侧的换气站台行驶到所述燃料舱的内部。
与现有的技术相比,本发明中所述燃料电池汽车的优点在于:由于在所述燃料罐的底部设有所述履带行走装置,空的燃料罐可自行驶出所述燃料舱,同时满的燃料罐可自行驶入所述燃料舱,管路自动对接后即可提供燃料,因此可以进一步缩短燃料补充的时间。
在上述燃料电池汽车中,所述履带行走装置包括环形履带、主动轮以及多个负重轮,所述环形履带围绕在所述主动轮和所述负重轮的外部,每个所述主动轮与一驱动电机连接。
在上述燃料电池汽车中,所述履带行走装置还包括蓄电装置,每个所述驱动电机与所述蓄电装置电连接,所述蓄电装置提供驱动所述履带所需的动力。
在上述燃料电池汽车中,所述驱动电机为轮边电机或轮内电机,所述环形履带的材质为橡胶。
在上述燃料电池汽车中,所述燃料舱中还设有激光发射装置,所述激光发射装置用于指示所述燃料罐锁定的位置,所述燃料罐上对应设有激光接收装置,所述激光发射装置和所述激光接收装置用于控制所述燃料罐在所述燃料舱内精确定位。
在上述燃料电池汽车中,所述履带行走装置中还配有控制器,所述控制器根据所述激光接收装置接受的信号控制所述履带行走装置行驶。
在上述燃料电池汽车中,所述履带行走装置的底部还设有锁定元件,当所述激光发射装置和所述激光接收装置将所述燃料罐精确定位后,所述控制器控制所述锁定元件将所述履带行走装置锁定在所述燃料舱内。
一种燃料电池汽车的燃料补充方法,包括以下步骤:
S101、所述燃料电池汽车向控制中心发出更换燃料罐请求;
S102、所述控制中心接收所述更换燃料罐请求后,告知所述燃料电池汽车指定的换气通道和换气站台,所述满的燃料罐驶向所述换气站台;
S103、所述燃料电池汽车驶入所述换气通道和所述换气站台后,所述空的燃料罐解除锁定;
S104、所述满的燃料罐先调整前后位置,然后原地中心转向,对准所述燃料舱后驶入的同时,所述空的燃料罐驶出所述燃料舱;
S105、将所述满的燃料罐与所述燃料舱进行锁定及管路连接,以完成换气,同时所述空的燃料罐驶向加气工位。
在上述燃料电池汽车的燃料补充方法中,所述换气站中至少设有一条换气通道,以方便同时对多辆所述燃料电池汽车进行换气,所述换气站台设置在所述换气通道的两侧,所述换气站台与所述燃料舱的底面等高。
在上述燃料电池汽车的燃料补充方法中,所述加气工位上设有加***,所述燃料罐上对应设有加气口,所述加***自动对接所述加气口对所述燃料罐进行燃料加注。
附图说明
图1为本发明一实施例中的燃料电池汽车的主视图;
图2为图1中燃料电池汽车的侧视图;
图3为本发明一实施例中的燃料电池汽车的换气过程意图;
图4为本发明一实施例中的燃料电池汽车的燃料补充方法的流程图。
主要零部件符号说明:
车厢 | 100 | 燃料罐 | 1 |
空的燃料罐 | 11 | 满的燃料罐 | 12 |
燃料舱 | 2 | 履带行走装置 | 3 |
环形履带 | 31 | 主动轮 | 32 |
负重轮 | 33 | 驱动电机 | 34 |
蓄电装置 | 35 | 激光发射装置 | 41 |
激光接收装置 | 42 | 换气通道 | 51 |
换气站台 | 52 | 加气工位 | 53 |
控制中心 | 54 | 加*** | 61 |
加气口 | 62 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1,一种燃料电池汽车,包括车厢100,所述车厢100的底部设有燃料舱2,所述燃料舱2内设有燃料罐1,所述燃料舱2横贯所述车厢100,所述燃料罐1的底部两侧设有履带行走装置3,所述履带行走装置3用于在驱动所述燃料罐1自行驶出或驶入所述燃料舱2。
请参阅图3,为了进一步缩短燃料加注时间,不应等空的燃料罐11完全从所述燃料舱2移走后,再将满的燃料罐12安装到所述燃料舱2内,两个操作同时进行可大大缩短燃料补充时间。为此,当所述空的燃料罐11从所述燃料舱2行驶到一侧换气站台52的同时,所述满的燃料罐12从另一侧换气站台52行驶到所述燃料舱2里。
与现有技术相比,本发明所述的燃料电池汽车中,由于在所述燃料罐1的底部设有所述履带行走装置3,空的燃料罐11可自行驶出所述燃料舱2,同时满的燃料罐12可自行驶入所述燃料舱2后将管路对接即可提供燃料,因此可以进一步缩短燃料补充的时间。
请参阅图1和图2,在本实施例中,所述履带行走装置3包括环形履带31、主动轮32以及多个负重轮33,所述环形履带31围绕在所述主动轮32和所述负重轮33的外部;每个所述主动轮32与一驱动电机34。履带行走装置3具有比轮子更强的承载能力,因此其轮廓可以更紧凑。
所述履带行走装置3还包括蓄电装置35,所述驱动电机34与所述蓄电装置35电连接,所述蓄电装置35提供驱动所述环形履带31所需的动力。
所述驱动电机34为轮边电机或轮内电机,由于换气站内地面平整,也基本没有坡度,因此对于驱动电机34的功率要求低,可以采用小的驱动电机34,将其布置在主动轮32旁边或者置于主动轮32内,但并不以此为限制。
所述环形履带31的材质为橡胶,也可以是金属材质,但并不以此为限制。橡胶履带,不易于破坏路面,而且在换气站内,并不需要高机动性越野能力,因此优先采用橡胶履带。
请参阅图3,在本实施例中,所述燃料舱2中还设有激光发射装置41,所述激光发射装置41用于指示所述燃料罐1锁定的位置,所述燃料罐1上对应设有激光接收装置42,所述激光发射装置41和所述激光接收装置42用于控制所述燃料罐1在所述燃料舱2内精确定位。履带行走装置3的侧向移动能力不强,因此燃料罐1应先调整位置和方向,然后驶入燃料舱2。为此,在所述燃料罐1和所述燃料舱2之间设置了激光定位装置,其他类型的定位装置也是可以的,例如机器视觉定位,并不以此为限制。
由于需要建立起所述燃料罐1与燃料电池的管路连接,因此所述燃料罐1要在所述燃料舱2内精确定位,以便管路连接器对接。激光接收装置42收到指定位置信号后可以通过所述履带行走装置3精确调整所述燃料罐1的位置,从而精确定位。
在本实施例中,所述履带行走装置3中还配有控制器,用于根据所述激光接收装置42收到的信号控制所述履带行走装置3行驶;所述履带行走装置3底部还设有锁定元件,当所述激光发射装置41和所述激光接收装置42将所述燃料罐1精确定位后,所述控制器控制所述锁定元件将所述燃料罐1锁定在所述燃料舱2内。
请参阅图3和图4,一种燃料电池汽车的燃料补充方法,包括以下步骤:
S101、所述燃料电池汽车向控制中心发出更换燃料罐请求;
S102、所述控制中心接收所述更换燃料罐请求后,告知所述燃料电池汽车指定的换气通道和换气站台,所述满的燃料罐驶向所述换气站台;
S103、所述燃料电池汽车驶入所述换气通道和所述换气站台后,所述空的燃料罐解除锁定;
S104、所述满的燃料罐先调整前后位置,然后原地中心转向,对准所述燃料舱后驶入的同时,所述空的燃料罐驶出所述燃料舱;
S105、将所述满的燃料罐与所述燃料舱进行锁定及管路连接,以完成换气,同时所述空的燃料罐蓄电装置驶向加气工位。
整个换气过程,无需人工特别干预,可以实现全程自动化,因此换气站的工作人员数量可以大大减少,可以只留小部分的工作人员进行日常维护和检修即可。
当燃料电池汽车的燃料罐1具有自主行驶能力时,换气站的配套设备可以大大简化。在本实施例中,所述换气站中至少设有一条换气通道51,以方便同时对多辆所述燃料电池汽车进行换气,所述换气站台52设置在所述换气通道51的两侧,所述换气站台52与所述燃料舱2的底面基本等高。履带行走装置3具有一定的跨越壕沟的能力,因此无需过桥,当所述换气站台52与所述燃料舱2的底面基本等高时,所述履带行走装置3也易于跨过间隙驶入所述燃料舱2。
多条所述换气通道51将极大简化所述燃料罐1在所述换气站内的行走路径,例如当采用至少平行的两条所述换气通道51时,则在一条所述换气通道51换下来的所述空的燃料罐11可以走直线,在加注好燃料后到另一边所述换气站台52给另一条所述换气通道51上的燃料电池汽车使用。
换气站的加气设备与所述燃料罐1之间的管路连接方式,可以是自动的,为此,可以采用另一激光定位装置以精确定位所述燃料罐1相对所述加气工位53的位置。优选地,请参阅图3,在本实施例中,所述加气工位53上设有加***61,所述燃料罐1上对应设有加气口62,所述加***61和所述加气口62用于对所述燃料罐1进行燃料加注。所述加***61可以是自动伸缩的,所述加气口62可以是自动开关的。所述燃料罐1中的管理***与加气设备之间的信息交换,也采用无线通讯的方式,但并不以此为限制。
综上,本发明中,由于在所述燃料罐1的底部设有所述履带行走装置3,空的燃料罐11可自行驶出所述燃料舱2,同时满的燃料罐12可自行驶入所述燃料舱2后管路自动对接即可提供燃料,因此可以进一步缩短燃料补充的时间。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种燃料电池汽车,包括车厢,其特征在于,所述车厢的底部设有横贯所述车厢的燃料舱,所述燃料舱内设有燃料罐,所述燃料罐的底部两侧设有履带行走装置,所述履带行走装置用于驱动所述燃料罐自行驶出或驶入所述燃料舱;当空的燃料罐从所述燃料舱中行驶到一侧的换气站台的同时,满的燃料罐从另一侧的换气站台行驶到所述燃料舱的内部。
2.根据权利要求1所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述履带行走装置包括环形履带、主动轮以及多个负重轮,所述环形履带围绕在所述主动轮和所述负重轮的外部,每个所述主动轮与一驱动电机连接。
3.根据权利要求2所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述履带行走装置还包括蓄电装置,每个所述驱动电机与所述蓄电装置电连接,所述蓄电装置提供驱动所述履带所需的动力。
4.根据权利要求3所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述驱动电机为轮边电机或轮内电机,所述环形履带的材质为橡胶。
5.根据权利要求1所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述燃料舱中还设有激光发射装置,所述激光发射装置用于指示所述燃料罐锁定的位置,所述燃料罐上对应设有激光接收装置,所述激光发射装置和所述激光接收装置用于控制所述燃料罐在所述燃料舱内精确定位。
6.根据权利要求5所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述履带行走装置中还配有控制器,所述控制器根据所述激光接收装置接受的信号控制所述履带行走装置行驶。
7.根据权利要求6所述的燃料电池汽车,其特征在于,所述履带行走装置的底部还设有锁定元件,当所述激光发射装置和所述激光接收装置将所述燃料罐精确定位后,所述控制器控制所述锁定元件将所述履带行走装置锁定在所述燃料舱内。
8.一种根据权利要求1~7中任意一项所述的燃料电池汽车的燃料补充方法,其特征在于,包括以下步骤:
S101、所述燃料电池汽车向控制中心发出更换燃料罐请求;
S102、所述控制中心接收所述更换燃料罐请求后,告知所述燃料电池汽车指定的换气通道和换气站台,所述满的燃料罐驶向所述换气站台;
S103、所述燃料电池汽车驶入所述换气通道和所述换气站台后,所述空的燃料罐解除锁定;
S104、所述满的燃料罐先调整前后位置,然后原地中心转向,对准所述燃料舱后驶入的同时,所述空的燃料罐驶出所述燃料舱;
S105、将所述满的燃料罐与所述燃料舱进行锁定及管路连接,以完成换气,同时所述空的燃料罐驶向加气工位。
9.根据权利要求8所述的燃料电池汽车的燃料补充方法,其特征在于,所述换气站中至少设有一条换气通道,以方便同时对多辆所述燃料电池汽车进行换气,所述换气站台设置在所述换气通道的两侧,所述换气站台与所述燃料舱的底面等高。
10.根据权利要求8所述的燃料电池汽车的燃料补充方法,其特征在于,所述加气工位上设有加***,所述燃料罐上对应设有加气口,所述加***自动对接所述加气口对所述燃料罐进行燃料加注。
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