CN214588924U - 一种氢燃料电池电动摩托车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种氢燃料电池电动摩托车，包括车架，车架上设置有能源装置盒、控制装置盒以及燃料电堆装置盒；能源装置盒内设置有蓄电池和氢气瓶；控制装置盒内设置有电机控制器、第一DC/DC转换器以及燃料电池控制器；燃料电堆装置盒的两侧分别设置有进气格栅和出气格栅；燃料电堆装置盒内设置有燃料电堆、比例电磁阀、第二DC/DC转换器以及风扇。采用上述装置，通过燃料电池控制器合理控制比例电磁阀的开度，以实现氢气流量的控制，进而提高氢气利用率；燃料电池控制器控制风扇的风量大小，以调节燃料电堆的工作温度，提高燃料电堆工作的安全性；蓄电池作为电器元件启动电源、补充电源及充电设备，可以实现电动摩托车的快速启动并提高续航里程。
Description
技术领域
本申请涉及电动自行车技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池电动摩托车。
背景技术
电动摩托车作为便捷的交通工具，在日常生活中得到过广泛的应用。目前的电动摩托车主要采用铅酸电池或者锂电池供电，因为电池的容量限制了电动摩托车的续航里程，电动摩托车充电时长也给人们造成即时使用的困扰，所以人们研发出氢燃料电池，利用氢气和氧气通过质子交换膜电化学反应产生的电能为电动摩托车提供电源，氢燃料电池发电排放物是水，对环境无任何影响，快速加氢技术也可解决充电时长的问题。
目前，氢燃料电池电动摩托车是将储氢装置和燃料电池固定在车架上，储氢装置通过导气管与氢燃料电池连接，氢燃料电池与电动摩托车的电机电连接，直接采用氢燃料电池为电动摩托车供电。或者电动摩托车的车架上设置有储氢装置、储氧装置以及氢燃料电池，储氢装置通过导气管连接有氢气泵，为氢燃料电池提供氢气，储氧装置通过导气管连接有氧气泵，为氢燃料电池提供氧气，氢燃料电池外设置有空气流道和散热叶片，增加空气的流通量和散热面积，电动摩托车车行驶时通过与低温空气热交换进行散热冷却。
然而，如果直接由氢燃料电池为电机供电，电动摩托车起步响应慢，在氢燃料电池发电过程中，氢燃料电池的电堆会产生大量的热量，仅依靠行驶时散热叶片与空气热交换对氢燃料电池的电堆进行降温，无法很好的控制电堆温度。
实用新型内容
本申请提供一种氢燃料电池电动摩托车，以解决现有技术中电动摩托车起步响应慢以及氢燃料电池的电堆会产生大量的热量，仅依靠行驶时散热叶片与空气热交换对氢燃料电池的电堆进行降温，无法很好的控制电堆温度的问题。
本申请提供一种氢燃料电池电动摩托车，包括车架，所述车架的中部设置有能源装置盒和控制装置盒，所述车架的尾部设置有燃料电堆装置盒；
所述能源装置盒内设置有蓄电池和氢气瓶，所述蓄电池位于所述氢气瓶的下方；
所述控制装置盒内设置有电机控制器、第一DC/DC转换器以及燃料电池控制器且均与所述蓄电池电连接；
所述燃料电堆装置盒的两侧分别设置有进气格栅和出气格栅；所述燃料电堆装置盒内设置有燃料电堆、比例电磁阀、第二DC/DC转换器以及风扇；
所述燃料电堆的氢气输入端通过气管连接所述比例电磁阀的氢气输出端，所述比例电磁阀的氢气输入端通过气管连接所述氢气瓶的输出端；所述比例电磁阀分别电连接所述燃料电池控制器和所述第一DC/DC转换器；所述第二DC/DC转换器分别电连接所述燃料电堆和所述蓄电池；所述风扇安装于所述燃料电堆上，所述风扇分别电连接所述燃料电池控制器和所述第一DC/DC转换器。
可选的，所述燃料电堆装置盒内还设置有第一电压传感器、第一电流传感器、第二电压传感器、第二电流传感器、进口压力传感器以及出口压力传感器；
所述第一电压传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器和所述燃料电池控制器，用于采集所述第一DC/DC转换器的供电电压；
所述第一电流传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器和所述燃料电池控制器，用于采集所述第一DC/DC转换器的供电电流；
所述第二电压传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器、燃料电池控制器以及燃料电堆，用于采集所述燃料电堆的输出电压；
所述第二电流传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器、燃料电池控制器以及燃料电堆，用于采集所述燃料电堆的输出电流；
所述进口压力传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器和所述燃料电池控制器，所述进口压力传感器的氢气输入端和氢气输出端通过气管分别连接所述比例电磁阀的氢气输出端和所述燃料电堆的氢气输入端，用于采集所述燃料电堆氢气输入端的氢气压力；
所述出口压力传感器分别电连接所述第一DC/DC转换器和所述燃料电池控制器，所述出口压力传感器的氢气输入端通过气管连接所述燃料电堆氢气输出端，用于采集所述燃料电堆氢气输出端的氢气压力。
可选的，所述燃料电堆装置盒内还设置有背压阀；所述背压阀分别电连接所述第一DC/DC转换器和所述燃料电池控制器，所述背压阀的氢气输入端通过气管连接所述出口压力传感器的氢气输出端。
可选的，所述控制装置盒内还设置有氢气报警器，所述氢气报警器分别电连接所述蓄电池和所述燃料电池控制器。
可选的，所述控制装置盒的底部设置有第一进线格兰头和第一出线格兰头；所述控制装置盒靠近所述燃料电堆装置盒的一侧设置有第二进线格兰头、第二出线格兰头以及第一出气孔。
可选的，所述能源装置盒内固定连接有氢气瓶座，所述氢气瓶座用于固定安装所述氢气瓶。
可选的，所述燃料电堆装置盒的底部设置有第三进线格兰头和第三出线格兰头。
可选的，所述燃料电堆装置盒的底部设置有进气孔和第二出气孔。
本申请提供一种氢燃料电池电动摩托车，包括车架，所述车架的中部设置有能源装置盒和控制装置盒，所述车架的尾部设置有燃料电堆装置盒；所述能源装置盒内设置有蓄电池和氢气瓶，所述蓄电池位于所述氢气瓶的下方；所述控制装置盒内设置有电机控制器、第一DC/DC转换器以及燃料电池控制器且均与所述蓄电池电连接；所述燃料电堆装置盒的两侧分别设置有进气格栅和出气格栅；所述燃料电堆装置盒内设置有燃料电堆、比例电磁阀、第二DC/DC转换器以及风扇；所述燃料电堆的氢气输入端通过气管连接所述比例电磁阀的氢气输出端，所述比例电磁阀的氢气输入端通过气管连接所述氢气瓶的输出端；所述比例电磁阀分别电连接所述燃料电池控制器和所述第一DC/DC转换器；所述第二DC/DC转换器分别电连接所述燃料电堆和所述蓄电池；所述风扇安装于所述燃料电堆上，所述风扇分别电连接所述燃料电池控制器和所述第一DC/DC转换器。
采用上述装置，通过燃料电池控制器合理控制比例电磁阀的开度，以实现氢气流量的控制，进而提高氢气利用率；燃料电池控制器控制风扇的风量大小，以调节燃料电堆的工作温度，提高燃料电堆工作的安全性，燃料电堆利用空气自吸式供氧，取代流量计和气泵的使用；蓄电池作为电器元件启动电源、补充电源及充电设备，可以实现电动摩托车的快速启动并提高续航里程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车的结构示意图；
图2为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中能源装置盒的结构示意图；
图3为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中控制装置盒的结构示意图；
图4为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中燃料电堆装置盒的结构示意图；
图5为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中第一支架的结构示意图；
图6为本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中第二支架的结构示意图。
其中，1-车架；2-能源装置盒，21-蓄电池，22-氢气瓶，221-氢气瓶座；3-控制装置盒，31-电机控制器，32-第一DC/DC转换器，33-燃料电池控制器，34-氢气报警器，35-第一进线格兰头，36-第一出线格兰头，37-第二进线格兰头，38-第二出线格兰头，39-第一出气孔；4-燃料电堆装置盒，41-进气格栅，42-出气格栅，43-燃料电堆，44-比例电磁阀，45-第二DC/DC转换器，46-风扇，47-第一电压传感器，48-第一电流传感器，49-第二电压传感器，410-第二电流传感器，411-进口压力传感器，412-出口压力传感器，413-背压阀，414-第三进线格兰头，415-第三出线格兰头，416-进气孔，417-第二出气孔；5-第一支架；6-第二支架。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本领域普通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。
参见图1和图2，本申请提供一种氢燃料电池电动摩托车，所述电动摩托车包括车架1，所述车架1的中部设置有能源装置盒2和控制装置盒3，所述车架1的尾部设置有燃料电堆装置盒4。
所述能源装置盒2内设置有蓄电池21和氢气瓶22，所述蓄电池21位于所述氢气瓶22的下方。所述能源装置盒2内固定连接有氢气瓶座221，所述氢气瓶座221用于固定安装所述氢气瓶22。
所述控制装置盒3内设置有电机控制器31、第一DC/DC转换器32以及燃料电池控制器33且均与所述蓄电池21电连接。所述控制装置盒3内还设置有氢气报警器34，所述氢气报警器34分别电连接所述蓄电池21和所述燃料电池控制器33。
参见图3，所述控制装置盒3的底部设置有第一进线格兰头35和第一出线格兰头36；所述控制装置盒3靠近所述燃料电堆装置盒4的一侧设置有第二进线格兰头37、第二出线格兰头38以及第一出气孔39。
参见图4，所述燃料电堆装置盒4的两侧分别设置有进气格栅41和出气格栅42；所述燃料电堆装置盒4内设置有燃料电堆43、比例电磁阀44、第二DC/DC转换器45以及风扇46。
所述燃料电堆43的氢气输入端通过气管连接所述比例电磁阀44的氢气输出端，所述比例电磁阀44的氢气输入端通过气管连接所述氢气瓶22的输出端；所述比例电磁阀44分别电连接所述燃料电池控制器33和所述第一DC/DC转换器32；所述第二DC/DC转换器45分别电连接所述燃料电堆43和所述蓄电池21；所述风扇46安装于所述燃料电堆43上，所述风扇46分别电连接所述燃料电池控制器33和所述第一DC/DC转换器32。
所述燃料电堆装置盒4内还设置有第一电压传感器47、第一电流传感器48、第二电压传感器49、第二电流传感器410、进口压力传感器411以及出口压力传感器412。
所述第一电压传感器47分别电连接所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33，用于采集所述第一DC/DC转换器32的供电电压。
所述第一电流传感器48分别电连接所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33，用于采集所述第一DC/DC转换器32的供电电流。
所述第二电压传感器49分别电连接所述第一DC/DC转换器32、燃料电池控制器33以及燃料电堆43，用于采集所述燃料电堆43的输出电压。
所述第二电流传感器410分别电连接所述第一DC/DC转换器32、燃料电池控制器33以及燃料电堆43，用于采集所述燃料电堆43的输出电流。
所述进口压力传感器411分别电连接所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33，所述进口压力传感器411的氢气输入端和氢气输出端通过气管分别连接所述比例电磁阀44的氢气输出端和所述燃料电堆43的氢气输入端，用于采集所述燃料电堆43氢气输入端的氢气压力。
所述出口压力传感器412分别电连接所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33，所述出口压力传感器412的氢气输入端通过气管连接所述燃料电堆43氢气输出端，用于采集所述燃料电堆43氢气输出端的氢气压力。
所述燃料电堆装置盒4内还设置有背压阀413；所述背压阀413分别电连接所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33，所述背压阀413的氢气输入端通过气管连接所述出口压力传感器412的氢气输出端。
所述燃料电堆装置盒4的底部设置有第三进线格兰头414、第三出线格兰头415、进气孔416以及第二出气孔417。
可选的，所述能源装置盒2焊接在所述车架1上，所述控制装置盒3通过螺栓安装在所述电动摩托车的车座下方的支撑梁上，所述燃料电堆装置盒4通过螺栓固定在所述车架1的后尾支架上。
参见图5和图6，所述电机控制器31、氢气报警器34和第一DC/DC转换器32通过螺栓固定在第一支架5上；所述燃料电池控制器33通过螺栓固定在第二支架6上；车座下方的支撑梁上设有与所述控制装置盒3固定连接的螺纹孔，所述第一支架5和第二支架6设有与所述控制装置盒3固定连接的螺纹孔，所述第一支架5通过螺栓将所述控制装置盒3靠近车把手的一侧固定在所述车架1上，所述第二支架6通过螺栓将所述控制装置盒3靠近车尾的一侧固定在所述车架1上，实现所述控制装置盒3与所述车架1固定连接。
所述风扇46通过螺栓固定连接在所述燃料电堆43的电堆支架上，所述燃料电堆43的电堆支架是通过螺栓固定在所述燃料电堆装置盒4上；所述第一电压传感器47、第一电流传感器48、第二电压传感器49、第二电流传感器410、背压阀413、进口压力传感器411、出口压力传感器412、比例电磁阀44以及第二DC/DC转换器45均通过螺栓固定在所述燃料电堆装置盒4上。
将所述蓄电池21通过所述第一进线格兰头35分别与所述电机控制器31、氢气报警器34、第一DC/DC转换器32以及燃料电池控制器33电连接；所述电机控制器31通过第一出线格兰头36与所述电动摩托车的电机电连接；所述第一DC/DC转换器32和所述燃料电池控制器33通过所述第二出线格兰头38、第三进线格兰头414与所述第一电压传感器47、第一电流传感器48、第二电压传感器49、第二电流传感器410、背压阀413、进口压力传感器411、出口压力传感器412、比例电磁阀44以及风扇46电连接；所述第一电压传感器47、第一电流传感器48、第二电压传感器49、第二电流传感器410、背压阀413、进口压力传感器411、出口压力传感器412、比例电磁阀44、风扇46、燃料电堆43以及第二DC/DC转换器45均通过所述第三出线格兰头415、第二进线格兰头37以及第一出线格兰头36与所述蓄电池21电连接，实现电路连接。
所述氢气瓶22的氢气输出端的气管通过所述第一出气孔39和所述进气孔416连接所述背压阀413、进口压力传感器411、出口压力传感器412、比例电磁阀44以及燃料电堆43；所述背压阀413的气体输出端通过气管与所述第二出气孔417连接，实现气路连接。
本申请提供的一种氢燃料电池电动摩托车中，燃料电堆43的氧气供给是通过燃料电堆43自吸氧气实现，当电动摩托车行驶时，燃料电堆43工作，空气流由进气格栅41进入燃料电堆43中进行供氧；当电动摩托车停止时，燃料电堆43继续工作，风扇46启动，带动空气流进入燃料电堆43进行供氧。燃料电池控制器33合理控制比例电磁阀44开度实现氢气流量控制，取代流量计的同时提高氢气的利用率，节省成本。
燃料电堆43的散热，一方面通过空气流进入进气格栅41与燃料电堆43对流换热，带走的热量从出气格栅42排出；另一方面通过燃料电池控制器33合理控制风扇46的风量，保证燃料电堆43工作温度维持在正常温度范围内；氢气瓶22的氢气出口端是氢气泄漏的关键位置，当氢气泄漏浓度达到预设阈值时，氢气报警器自动报警，提高电动摩托车使用的安全性。
当燃料电堆43产生的电量不能满足电动摩托车负载需求时，蓄电池21作为补充电源，共同为电动摩托车提供电源；当燃料电堆43产生的电量满足负载需求时，电动摩托车的电量全部由燃料电堆43提供；当燃料电堆43产生的电量过多时，一部分电量为电动摩托车提供动力，多余的电量存储在蓄电池21中，增加续航里程。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种氢燃料电池电动摩托车，其特征在于，包括车架(1)，所述车架(1)的中部设置有能源装置盒(2)和控制装置盒(3)，所述车架(1)的尾部设置有燃料电堆装置盒(4)；
所述能源装置盒(2)内设置有蓄电池(21)和氢气瓶(22)，所述蓄电池(21)位于所述氢气瓶(22)的下方；
所述控制装置盒(3)内设置有电机控制器(31)、第一DC/DC转换器(32)以及燃料电池控制器(33)且均与所述蓄电池(21)电连接；
所述燃料电堆装置盒(4)的两侧分别设置有进气格栅(41)和出气格栅(42)；所述燃料电堆装置盒(4)内设置有燃料电堆(43)、比例电磁阀(44)、第二DC/DC转换器(45)以及风扇(46)；
所述燃料电堆(43)的氢气输入端通过气管连接所述比例电磁阀(44)的氢气输出端，所述比例电磁阀(44)的氢气输入端通过气管连接所述氢气瓶(22)的输出端；所述比例电磁阀(44)分别电连接所述燃料电池控制器(33)和所述第一DC/DC转换器(32)；所述第二DC/DC转换器(45)分别电连接所述燃料电堆(43)和所述蓄电池(21)；所述风扇(46)安装于所述燃料电堆(43)上，所述风扇(46)分别电连接所述燃料电池控制器(33)和所述第一DC/DC转换器(32)。
2.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述燃料电堆装置盒(4)内还设置有第一电压传感器(47)、第一电流传感器(48)、第二电压传感器(49)、第二电流传感器(410)、进口压力传感器(411)以及出口压力传感器(412)；
所述第一电压传感器(47)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)和所述燃料电池控制器(33)，用于采集所述第一DC/DC转换器(32)的供电电压；
所述第一电流传感器(48)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)和所述燃料电池控制器(33)，用于采集所述第一DC/DC转换器(32)的供电电流；
所述第二电压传感器(49)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)、燃料电池控制器(33)以及燃料电堆(43)，用于采集所述燃料电堆(43)的输出电压；
所述第二电流传感器(410)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)、燃料电池控制器(33)以及燃料电堆(43)，用于采集所述燃料电堆(43)的输出电流；
所述进口压力传感器(411)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)和所述燃料电池控制器(33)，所述进口压力传感器(411)的氢气输入端和氢气输出端通过气管分别连接所述比例电磁阀(44)的氢气输出端和所述燃料电堆(43)的氢气输入端，用于采集所述燃料电堆(43)氢气输入端的氢气压力；
所述出口压力传感器(412)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)和所述燃料电池控制器(33)，所述出口压力传感器(412)的氢气输入端通过气管连接所述燃料电堆(43)氢气输出端，用于采集所述燃料电堆(43)氢气输出端的氢气压力。
3.根据权利要求2所述的电动摩托车，其特征在于，所述燃料电堆装置盒(4)内还设置有背压阀(413)；所述背压阀(413)分别电连接所述第一DC/DC转换器(32)和所述燃料电池控制器(33)，所述背压阀(413)的氢气输入端通过气管连接所述出口压力传感器(412)的氢气输出端。
4.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述控制装置盒(3)内还设置有氢气报警器(34)，所述氢气报警器(34)分别电连接所述蓄电池(21)和所述燃料电池控制器(33)。
5.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述控制装置盒(3)的底部设置有第一进线格兰头(35)和第一出线格兰头(36)；所述控制装置盒(3)靠近所述燃料电堆装置盒(4)的一侧设置有第二进线格兰头(37)、第二出线格兰头(38)以及第一出气孔(39)。
6.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述能源装置盒(2)内固定连接有氢气瓶座(221)，所述氢气瓶座(221)用于固定安装所述氢气瓶(22)。
7.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述燃料电堆装置盒(4)的底部设置有第三进线格兰头(414)和第三出线格兰头(415)。
8.根据权利要求1所述的电动摩托车，其特征在于，所述燃料电堆装置盒(4)的底部设置有进气孔(416)和第二出气孔(417)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023085623.3U CN214588924U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种氢燃料电池电动摩托车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023085623.3U CN214588924U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种氢燃料电池电动摩托车 |
Publications (1)
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| CN214588924U true CN214588924U (zh) | 2021-11-02 |
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ID=78365294
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202023085623.3U Active CN214588924U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种氢燃料电池电动摩托车 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214588924U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114935110A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-23 | 山东济燃氢动力有限公司 | 一种搭载双氢气瓶的燃料电池摩托车 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202023085623.3U patent/CN214588924U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114935110A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-23 | 山东济燃氢动力有限公司 | 一种搭载双氢气瓶的燃料电池摩托车 |
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