CN213619370U - 一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，包括：燃料电堆***、多个超级电容、储氢装置、电源分配***‑PDU、DCDC辅助能源***和动力电池***，其中：燃料电堆***连接到PDU的输入连接端，PDU的输出连接端连接到动力电池***；所述燃料电堆***放置在氢能汽车的前舱；每个超级电容之间串联，且均位于氢能汽车的前地板的下方；其中，每个超级电容依次连接到DCDC辅助能源***；储氢装置包括多个氢瓶。在车辆起步或者上坡，超车等路况时汽车的加速性能有限，装备超级电容动力***后，能够提升加速性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车。
背景技术
燃料电池汽车以氢能为燃料，通过燃料电池装置将氢气/氧气反应的化学能直接转换为电能。燃料电池汽车具有能量转化率高、燃料经济性好、低噪声、零污染物排放、氢来源广泛等突出优点。燃料电池技术目前已经得到应用，是理想的新一代城市交通工具，代表了新能源汽车的未来方向，也因此成为当前电动汽车领域的研究热点。燃料电池汽车采用超级电容储存电能，当超级电容的储电量较多时，能够满足车辆需求，但是氢能乘用车的动力来源于氢燃料电堆，然而氢燃料电池目前功率有限，在复杂路况下，氢燃料电池给汽车提供的动能在加速响应时无优势，故在氢能乘用车上装备超级电容的方案可以起到解决加速响应慢的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术无法解决加速响应慢的缺陷，提供一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，包括：
燃料电堆***、多个超级电容、储氢装置、电源分配***-PDU、DCDC 辅助能源***和动力电池***，其中：
燃料电堆***连接到PDU的输入连接端，PDU的输出连接端连接到动力电池***；所述燃料电堆***放置在氢能汽车的前舱；
每个超级电容之间串联，且均位于氢能汽车的前地板的下方；其中，每个超级电容依次连接到DCDC辅助能源***；
所述储氢装置包括多个氢瓶，用于储存氢气并将氢气输送到燃料电堆***中包括的燃料电池发动机，当燃料电池发动机内发生化学反应后产生电能，所述电能被输送到超级电容给超级电容充电。
在本实用新型所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车中，由于现有汽车的燃料电堆功率有限，在车辆起步或者上坡，超车等路况时加速性能有限，故在现有的基础上装备了超级电容后，提升加速性能。且，超级电容在车辆中可以实现快速回收能量，快速释放能量。
实施本实用新型的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，当在车内装备了超级电容后，可以快速回收制动能量，再将回收的能够释放成车辆动能，提升汽车的加速性能；避免了燃料电池***加速响应无优势的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本发明公开的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车的剖视图。
图1中：1、燃料电堆***；2、超级电容；3、DCDC辅助能源***；4、动力电池***。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
实施例1：
请参考图1，其为本发明公开的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车的剖视图，包括：
燃料电堆***1、多个超级电容2、储氢装置、电源分配***-PDU、DCDC 辅助能源***3和动力电池***4，其中：
燃料电堆***1连接到PDU的输入连接端，PDU的输出连接端连接到动力电池***4；燃料电堆***1放置在氢能汽车的前舱；
每个超级电容2之间串联，且均位于氢能汽车的前地板的下方；其中，每个超级电容2依次连接到DCDC辅助能源***3；其中，将超级电容4设置在氢能汽车的前地板的下方，有效提高了地板上方的前排座椅的设计空间。装备了超级电容后，将可以提高车辆瞬时加速响应效率，避免了燃料电池***加速响应无优势的问题。
所述储氢装置包括多个氢瓶，用于储存氢气并将氢气输送到燃料电堆*** 1中包括的燃料电池发动机，当燃料电池发动机内发生化学反应后产生电能，所述电能被输送到超级电容给超级电容充电。其中，一实施例中，燃料电池发动机包括燃料电池堆，燃料电池堆连接储氢装置，由储氢装置向燃料电池堆供应氢气，在堆内的催化剂(铂)的作用下，氢气与氧气一起在燃料电池堆进行化学反应，将化学能转化为电能，为超级电容供电。前述的一实施例，其优势在于，在化学反应的作用下不会产生有毒气体，因此不会造成环境污染。
一实施例中，可将燃料电池发动机布置在车辆的前舱，这样即能够简化管路、支架、线束设计，连接方便，也能减少开发成本和周期。
需要说明的是储氢装置包括第一氢瓶、第二氢瓶和第三氢瓶；其中：
所述第一氢瓶的容量小于第二氢瓶，第二氢瓶的容量小于第三氢气瓶的容量；
第一氢瓶、第二氢瓶和第三氢瓶的下方可考虑设置一个金属托架，第一氢瓶的金属托架固定在氢能汽车的前地板的下方，第二氢瓶和第三氢瓶的金属托架固定在氢能汽车的后地板的下方。
每个氢气瓶分别包括一个进气阀，每个进气阀上设有一个连接孔，将连接线依次穿过连接孔后，实现氢瓶之间的串联连接。加气时同时开启每个进气阀可同时将第一氢瓶、第二氢瓶和第三氢瓶注满氢气。当燃料电池发动机工作时，可以任选一个或两个或三个氢气瓶供应氢气，每个氢气瓶均为高压氢气瓶，需要说明的是，第一氢瓶的容量小于第二氢瓶，且第二氢瓶的容量小于第三氢瓶，一实施例中，第一氢瓶的容量为36L，第二氢瓶的容量为50L，第三氢瓶的容量均为60L；另一实施例中，第一氢瓶的容量大于第二氢瓶、第三氢瓶的容量，容量设置方面，考虑使用容量为67L的第一氢瓶，使用容量36L的第二氢瓶和第三氢瓶；通过设置三只氢气瓶能够储存更多的氢量，这三只氢气瓶的储氢量足以保证车辆的续驶里程达到800千米，消除车主的续航焦虑症。
由于超级电容功率体积比小，需要更多的空间实现装备超级电容，故将超级电容分别做成两个大小、体积相同的第一箱体、第二箱体；第一箱体和第二箱体分别布置在车辆的前地板下方；第一箱体和第二箱体内分别设置有一个超级电容。需要说明的是，超级电容一般是用来储存燃料电池***产生的电能，汽车在行驶过程中，由超级电容向电驱动***放电，供汽车正常运行，而在超级电容的储电量较多时，其输出的制动能量足以满足氢能汽车的需求，一实施例中，超级电容采用石墨烯超级电容，功率为300W/kg～5000W/kg。
需要说明的是，由于动力电池***4的目标工作温度是35-45℃，当动力电池***4的温度未达到其目标工作温度时，将由燃料电堆***1将其发生化学反应产生的热能传递给动力电池***4，一实施例中动力电池***5选用锂电池或镍氢电池。
实施例2：
为了进一步保证汽车的正常行驶，车内还设有电驱动***，该电驱动***包括前驱动***和后驱动***，通过前驱动***41和后驱动***42用来驱动汽车使汽车正常行驶。
需要说明的是，由于在汽车滑行或制动时，汽车的动能回收转化为电能将储存在动力电池***4中，当超级电容2的储电量较低，且汽车处于爬坡等对能量需求较大的状态时，则可以借助动力电池***4，同时联合超级电容2和动力电池***4向电驱动***提供电能，从而满足车辆的供能需求。
本发明的实施例提供的氢能汽车还包括车身、底盘、车架、高压***、制动***、转向***、开闭件、保险杠***、外饰***、灯具、雨刮洗涤***、内饰***、低压电器、安全***、空调***、三踏板、附件和油液，其中，底盘位于车身的下方，车架位于底盘和车身之间，提供支撑；高压***为汽车驱动提供高压电流；制动***由前制动***、后制动***和主缸总成构成，前制动***为汽车提供前制动力，后制动***为汽车提供后制动力，主缸总成为汽车提供制动助力；开闭件由驾驶侧门***、副驾驶侧门***、左后门***、右后门***、后背门***和机舱盖***构成；保险杠由前保***和后保***构成，前保***和后保***为汽车缓解冲击力，为车灯、牌照等提供固定；外饰***由前翼子板和后翼子板构成，为车身的覆盖件；灯具由前大灯、后大灯、高位制动灯和回复反射器构成，为车辆提供照明，警示行人和其他车辆等；雨刮洗刷***用来挂刷玻璃；内饰***由仪表板、座椅、顶棚、地毯和隔音隔热垫构成，仪表板提供整车信号显示、操作、调节***集成；安全***为汽车提供安全保护；空调***为汽车提供舒适的环境；油液起润滑、洗涤作用。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (7)
1.一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，包括：
燃料电堆***(1)、多个超级电容(2)、储氢装置、电源分配***-PDU、DCDC辅助能源***(3)和动力电池***(4)，其中：
燃料电堆***(1)连接到PDU的输入连接端，PDU的输出连接端连接到动力电池***(4)；所述燃料电堆***(1)放置在氢能汽车的前舱；
每个超级电容(2)之间串联，且均位于氢能汽车的前地板的下方；其中，每个超级电容(2)依次连接到DCDC辅助能源***(3)；
所述储氢装置包括多个氢瓶，用于储存氢气并将氢气输送到燃料电堆***(1)中包括的燃料电池发动机，当燃料电池发动机内发生化学反应后产生电能，所述电能被输送到超级电容给超级电容充电。
2.根据权利要求1所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，所述储氢装置包括第一氢瓶、第二氢瓶和第三氢瓶；其中：
所述第一氢瓶的容量小于第二氢瓶，第二氢瓶的容量小于第三氢瓶的容量；
每个氢瓶之间依次串联。
3.根据权利要求2所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，第一氢瓶位于氢能汽车的前地板的下方；
第二氢瓶和第三氢瓶位于氢能汽车的后地板的下方。
4.根据权利要求1所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，将大小、体积相同的第一箱体和第二箱体分别布置在车辆的前地板下方；
所述第一箱体和第二箱体内分别设置有一个超级电容。
5.根据权利要求1所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，所述动力电池***(4)选用镍氢电池。
6.根据权利要求1所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，所述超级电容采用石墨烯超级电容，所述超级电容的功率为300W/kg～5000W/kg。
7.根据权利要求1所述的一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车，其特征在于，该***还包括前驱动***和后驱动***，所述前驱动***和后驱动***分别连接到动力电池***，用来驱动汽车使汽车正常行驶。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021721055.9U CN213619370U (zh) | 2020-08-17 | 2020-08-17 | 一种包括超级电容动力***的燃料电池氢能汽车 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113580960A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-02 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种氢能燃料电池卡车驱动***和卡车 |
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2020
- 2020-08-17 CN CN202021721055.9U patent/CN213619370U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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