专利汇可以提供可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种可以回收余热和 净化 环境空气的氢 能源 汽车 混合动 力 系统 ,包括车体、 传动系统 、氢 燃料 发动机 、混合动力 变速器 、金属氢化物储罐、透平机、催化器、高压稳压罐和氢气缓冲罐等。金属氢化物储罐通过高压稳压罐连接到透平机入口,透平机出口通过氢气缓冲罐或高压氢气缓冲罐连接到氢燃料发动机入口,氢燃料发动机出口通过催化器、尾气换热器、余氢吸收单元、尾气零级净化器连接到排放口。氢燃料发动机通过动力 输出轴 与混合动力变速器连接。本发明通过氢燃料发动机与透平机和废气余热回收及净化系统相结合构成的汽车混合动力系统,充分利用氢气的 化学能 ,回收过程的各种 热能 ,提高了动力系统的工作效率,避免了大气污染,净化了环境空气,有利于保护自然环境。,下面是可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统专利的具体信息内容。
1.一种可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,包括车体(1)、控制系统、传动系统(12)、氢燃料发动机(25)、混合动力变速器(20)、1号逆变器(5)、1号电动-发电机(6)、EGR系统和蓄电池(3),所述氢燃料发动机(25)通过动力输出轴(22)与混合动力变速器(20)连接,所述混合动力变速器(20)通过传动轴(9)与传动系统(12)连接,所述蓄电池(3)与电力总线(2)和1号逆变器(5)电路连接,1号逆变器与1号电动-发电机电路连接,所述
1号电动-发电机通过1号电机离合器(8)与混合动力变速器(20)连接;所述控制系统包括中央控制器(4)、电力总线(2)和人工-自动驾驶系统(7),所述中央控制器(4)与电力总线、蓄电池和1号逆变器(5)通信连接,与人工-自动驾驶系统控制连接,其特征是:所述汽车混合动力系统设有金属氢化物储罐(10)、高压稳压罐(41)、透平机(18)、高压氢气缓冲罐(59)、冷量利用器(48)、催化器(14)、尾气零级净化器(15)、尾气换热器(16)、余氢吸收单元(43)和氢气缓冲罐(21),所述透平机与透平离合器(19)连接,所述透平离合器与混合动力变速器连接,或通过可分离式装置(60)与1号电机离合器(8)并联后与混合动力变速器连接;所述金属氢化物储罐设有出气口、进气口和加氢口(26),所述出气口通过高压稳压罐连接到透平机入口,透平机出口分为两路,一路连接到冷量利用器(48),冷量利用器(48)出口通过氢气缓冲罐连接到氢燃料发动机入口,另一路通过高压氢气缓冲罐连接到氢燃料发动机入口;高压氢气缓冲罐出口的另一路连接到金属氢化物储罐的进口;所述氢燃料发动机出口通过催化器连接到尾气换热器,所述尾气换热器连接到尾气零级净化器或通过余氢吸收单元连接到尾气零级净化器,所述尾气零级净化器连接到排放口(33)。
2.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述汽车混合动力系统设有氢气泵(23)和溴化锂制冷装置(42),所述氢燃料发动机设有冷却水箱(24),所述金属氢化物储罐(10)外部包覆储罐夹层(11),所述储罐夹层设有出口和入口;所述储罐夹层出口通过溴化锂制冷装置连接到氢气缓冲罐(21),氢气缓冲罐通过氢气泵连接到冷却水箱;所述冷却水箱出口通过尾气换热器(16)、阀门(13)连接到金属氢化物储罐的进气口或储罐夹层的入口。
3.根据权利要求2所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述汽车混合动力系统设有2号逆变器(27)、2号电机离合器(28)和2号电动-发电机(29);所述透平机通过透平离合器(19)与2号电动-发电机轴连接,所述2号电动-发电机通过2号电机离合器与混合动力变速器连接;所述2号电动-发电机与2号逆变器电路连接,所述2号逆变器与蓄电池(3)电路连接,与中央控制器(4)通信连接。
4.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述的蓄电池(3)有蓄电池护罩(36),所述汽车混合动力系统设有蓄电池保温泵(34);所述金属氢化物储罐(10)的出气口通过3号阀门(35)连接到蓄电池保温泵入口,所述氢气缓冲罐(21)出口的一路通过4号阀门(37)连接到蓄电池保温泵入口,所述蓄电池保温泵连接到蓄电池护罩;所述蓄电池护罩出口连接到氢气缓冲罐的入口;所述蓄电池护罩(36)内通有保温氢气,所述保温氢气所连接的设备、管路有高密封性防止氢气泄露;所述的蓄电池有蓄电池护罩,蓄电池护罩内有电加热线圈,蓄电池用电加热或空气直接加热,所述空气直接加热的热量来源于与上述氢气间接换热的热量。
5.根据权利要求4所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述的1号逆变器(5)、1号电动-发电机(6)、1号电机离合器(8)、2号逆变器(27)、
2号电机离合器(28)、2号电动-发电机(29)、中央控制系统、混合动力变速器(20)、刹车系统(57)、传动系统(12)、EGR系统、催化器、蓄电池和机油底壳设有冷却或启动保温系统;所述蓄电池保温泵通过进气管路(38)连接到1号逆变器、1号电动-发电机、1号电机离合器、2号逆变器、2号电机离合器、2号电动-发电机、中央控制系统、混合动力变速器、传动系统、刹车系统、EGR系统、催化器、蓄电池和机油底壳;1号逆变器、1号电动-发电机、1号电机离合器、2号逆变器、2号电机离合器、2号电动-发电机、中央控制系统、混合动力变速器、传动系统、刹车系统、EGR系统、催化器、蓄电池和机油底壳通过出气管路(39)连接到氢气缓冲罐的入口;
所述1号逆变器、刹车系统、1号电动-发电机、1号电机离合器、2号电机离合器、2号逆变器、2号电动-发电机和中央控制系统为只需要冷却的设备,所述冷却为氢气冷却;所述EGR系统、催化器只需要启动保温的设备,保温温度控制在合适的范围;所述混合动力变速器、传动系统、蓄电池和机油底壳是既需要冷却也需要启动保温的设备;保温设备在汽车启动时需要预热,加快预热速度,缩短预热时间,在汽车运行时需要冷却和回收热量,保证设备在最佳温度下工作、防止超温;所述冷却和保温换热的方式为直接或间接换热;当氢气缓冲罐(21)冷量不足时用溴化锂制冷装置(42)或冷量利用器(48)的冷量补充冷却。
6.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述该系统设有氢泄露保护单元(45),所述汽车混合动力系统的氢气管路设有氢泄露保护套(46),所述中央控制器(4)、1号逆变器(5)、1号电动-发电机(6)、1号电机离合器(8)、透平机(18)、透平离合器(19)、氢气缓冲罐(21)、2号逆变器(27)、2号电机离合器(28)、2号电动-发电机(29)、尾气换热器(16)、驱动桥(32)、混合动力变速器(20)、蓄电池(3)及其蓄电池护罩和金属氢化物储罐(10)的储罐夹层(11)外部包覆氢泄露保护罩(47),允许距离相近的设备共用一个氢泄露保护罩;所述氢泄露保护单元连接到氢泄露保护套和各设备的氢泄露保护罩;所述氢泄漏保护单元(45),整个燃料运行系统的所有和氢气有关的管路接头和各种连接部位及和氢有关的设备全部处于此系统的监控和密封保护中;管路连接密封胶套采用金属硬密封,氢泄漏保护单元(45)保证氢储存单元以及整个氢气运行系统安全无泄漏,氢泄露保护单元(45)的保护介质为氮气、二氧化碳、脱氧、水后的氢燃料发动机尾气或惰性气体的一种或多种混合物,氢泄露保护单元设有防爆预警及应对机制,保障驾驶员和同乘人员的安全;所述防爆预警及应对机制分为四级,第一级是当氢泄露保护单元保护介质中的氢气浓度达到0.35%时,探测器发出声光报警,同时传输电信号用微量氢气回收泵(61)将保护介质送到余氢吸收单元(43)回收其中的微量氢气或将保护气送到氢燃料发动机直接参与燃烧;第二级是当氢泄露保护单元保护介质中的氢气浓度达到2.25%时,此时探测器发出声光报警,同时关闭电磁阀,切断供气系统,同时传输电信号用微量氢气回收泵(61)将保护介质送到余氢吸收单元(43)回收其中的微量氢气;第三级是当车内氢气浓度达到0.35%时,探测器发出声光报警,同时传输电信号将汽车天窗自动打开排出氢气,这时供氢系统只是微渗漏,不会造成事故,车辆操作人员应及时至车辆检修处检查处理漏点;第四级为2.25%浓度,当车内氢气浓度到达此值探测器发出声光报警,同时关闭电磁阀,切断供气系统;此时为保证车辆及人身安全,车辆操作人员应立即离开不能再继续驾驶车辆,并通知专业人员采取措施;根据用氢设备的压力和密封情况,不加氢泄露保护单元或只加部分保护;以上保护形式用于氢燃料电池汽车,即将整个燃料运行系统的所有和氢气有关的管路接头和各种连接部位及和氢气有关的设备全部处于此系统的监控和密封在保护气中;所述氢泄露保护单元中的保护气由微量氢气回收泵(61)进行其单元内的循环。
7.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述传动系统(12)包括半轴(31)和驱动桥(32)、混合动力变速器(20)、蓄电池(3)及其蓄电池护罩(36),所述传动轴(9)通过驱动桥和半轴连接到车轮(30); 所述尾气零级净化器(15)设有NO氧化器、活性炭吸附器、CO/VOC氧化器和颗粒物离子吸附器,所述NO氧化器、活性炭吸附器、CO/VOC氧化器和颗粒物离子吸附器依次连接。
8.根据权利要求2所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述汽车内设有冰箱(56)和冷藏柜(55),所述溴化锂制冷装置(42)设有制冷管路(52)和制热管路(53),所述制热管路连接到驾驶室;所述制冷管路连接到冰箱、冷藏柜和需要冷却的设备,所述冰箱和冷藏柜的冷却管出口连接到制冷管路的回路和冷量利用器(48),所述冷量利用器出口连接到制冷管路。
9.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述余氢吸收单元(43)包括A吸收器(43A)和B吸收器(43B),所述吸收器(43A)和B吸收器(43B)吸氢放氢交替进行;所述尾气换热器(16)出口通过冷尾气管路(58)分别连接到A吸收器和B吸收器,连接管路设有阀门,所述A吸收器(43A)和B吸收器(43B)分别连接到尾气零级净化器(15),连接管路设有阀门;所述A吸收器和B吸收器分别设有余氢吸收单元加热线圈(49)和余氢吸收单元夹套,所述氢燃料发动机(25)出口通过热尾气管路(54)分别连接到A吸收器和B吸收器的余氢吸收单元夹套,所述余氢吸收单元夹套出口连接到催化器(14)入口,各连接管路设有阀门;所述A吸收器和B吸收器的回收氢气出口连接到氢气缓冲罐(21);所述余氢吸收单元通过中央控制器(4)调控合适的尾气中氢气吸收和放出的压力和温度;吸附剂和金属氢化物储罐中的储氢材料相似,为一种或多种金属氢化物或有机氢化物的吸氢材料,或者是分子筛和活性炭的无机材料;为了使尾气中的氢气充分被回收,所述余氢吸收单元是一组,或是多组串联或并联的组合;所述余氢吸收单元内至少有二个吸收器,或者有多个吸收器串联或并联组合;或所述余氢吸收单元用于以下多个方面:使用全氢或含氢量较高的可燃性气体作为燃料,以浓燃方式运行的燃气轮机或活塞式发动机的动力设备,回收做功以后尾气中的氢气;或用于使用全氢或含氢量较高的可燃性气体作为燃料,以浓燃方式运行的燃烧器或加热烧嘴的燃烧装置,回收尾气中的氢气;或对于燃料电池汽车加余氢吸收单元,将其尾气中的少量氢气回收返回到其车载燃料系统,使其排出的尾气含氢气量极少,增加了气体的安全性,减少了对大气的污染;或所述余氢吸收单元有余氢吸收单元电加热线圈(49),通过余氢吸收单元电加热线圈(49)加热吸收器中的吸收剂放出氢气。
10.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述金属氢化物储罐(10)为长方形、正方形、圆柱形、椭圆形或半圆形的一种或多种形状的组合;所述金属氢化物储罐(10)的材质为金属材料、非金属材料或二者的复合材料或组合材料;或所述金属氢化物储罐(10)为高压氢气储罐、液化氢气储罐或有机氢化物储罐的一种或多种组合储罐;所述金属氢化物储罐(10)改为高压氢气储罐或液化氢气储罐时,不用储罐夹层(11)加热,储罐中的高压氢气直接推动透平机运转,此时发动机尾气的热量经氢气换热后,直接用于溴化锂制冷装置(42);所述金属氢化物储罐(10)采用电加热和氢气加热两种方式,所述电加热和氢气加热采用局部加热或整体加热,所述金属氢化物储罐(10)装载至少一种金属氢化物或金属氢化物混合物,在被加热后释放出0.1~70MPa的高压氢气;或所述加热方式被空气泵加热代替;或所述金属氢化物储罐(10)有储罐夹层电加热线圈(50),储罐夹层电加热线圈(50)加热金属氢化物储罐中的金属氢化物放出氢气;
所述金属氢化物是将热能转化为压力能的一种载体,利用金属氢化物这种特性,高效回收汽车氢燃料发动机的大量余热产生高压氢气,通过透平机(18)做功为汽车提供动力;所述金属氢化物储罐夹层有外保温层,在停车时由于金属氢化物储罐内部有大量的氢气和高温,随着温度下降氢气被金属氢化物吸收放出热量保温较长时间,在保温期内启动汽车用此热量加热相关部件使汽车热启动;或所述放出的热量用于车厢内的采暖和蓄电池的保温;所述金属氢化物储罐中氢气不足需要添加氢气时有三种方法,第一种方法是在金属氢化物储罐中直接通入高压氢气,让金属氢化物再次吸收氢气达到饱和;第二种方法是整体更换新的金属氢化物储罐,储罐内装有新的金属氢化物;第三种方法是更换金属氢化物储罐中的金属氢化物;所述更换金属氢化物首先是加氢站的布点,汽车金属氢化物的加装是在一个车载或者固定加氢平台上进行,车载或固定加氢平台布置在现有加油站内或独立布点,根据实际需求情况增加加氢站密度;车载加氢平台载有车载金属氢化物大储罐、加氢更换装置、计量装置、与汽车ECU连接的通讯装置,金属氢化物大储罐内分隔成多个小储罐;给氢燃料汽车加氢时,由于汽车金属氢化物储罐处于使用中的高温、高压状态,打开汽车金属氢化物储罐快开加氢口,与加氢更换装置密封连接后,采用气流输送或机械输送的方式将需要更换的汽车金属氢化物抽出或取出,在加氢更换装置内将其冷却使氢气再次吸收回汽车金属氢化物内并将热量蓄积,计量后加到车载大储罐分隔成的小储罐内,通过快速切换将车载大储罐分隔成小储罐内的车载饱和金属氢化物,采用气流输送或机械输送到加氢更换装置内,经计量后将抽出汽车金属氢化物时蓄积的热量传递给饱和金属氢化物提高其温度以减少在汽车金属氢化物储罐(10)内放氢启动时间,快速关闭加氢口;将每次汽车氢气的使用量、余量和更换新金属氢化物量的信息,通过通讯装置输入汽车的ECU和车载平台控制中心,便于计费;所述金属氢化物的更换时间是根据汽车内显示仪表提醒、金属氢化物储罐(10)内金属氢化物的饱和程度及剩余氢气量,由驾驶员决定是否加氢;所述金属氢化物的更换量是根据驾驶员的要求决定,全部更换或部分更换;所述计费的标准是依据每次取出已使用过的汽车金属氢化物质量与上次加入金属氢化物质量的差值,即所消耗的氢气质量,按氢气计费,便于买卖双方计算核实;当车载加氢平台的金属氢化物更换完毕后,开到金属氢化物装载中心进行全车更换;所述金属氢化物装载中心是分布式能源布点区域内的金属氢化物生产工厂和批发站,负责收集更换金属氢化物,并将旧的金属氢化物筛分处理,筛上符合要求粒度的原料载体金属直接送加氢车间再次加氢继续使用,筛下已粉化的金属氢化物经放氢处理,送再生车间加工处理重新造粒;车载加氢平台是拖车模式,根据加氢站的消耗量,使用量大的车载加氢平台使用单独车头,使用量小的车载加氢平台几个站共用一个车头;所述金属氢化物储罐添加氢气的三种方法,适合于携带金属氢化物的氢气燃料动力设备;所述燃料电池汽车金属氢化物储罐有三种加热方式:直接氢气加热、间接气体加热或电加热,或是其中二种或三种加热组合方式。
11.根据权利要求2所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述冷却水箱(24)的冷却介质为水或车载氢气,当用水冷却时,氢气泵(23)加压氢气,进入氢燃料发动机冷却水箱与水间接换热,再与发动机尾气换热后,用于金属氢化物储罐(10)的加热;当用氢气直接冷却氢燃料发动机时,由氢气泵(23)加压氢气,直接进入氢燃料发动机冷却系统管路冷却氢燃料发动机,并将热量带出回收,再与发动机尾气换热后,用于金属氢化物储罐(10)的加热;所述冷却介质热传递方式为热传导、对流或辐射,或上述热传递形式的两种或三种组合;所述的尾气换热器(16)热传递方式为热传导、对流或辐射,或上述热传递形式的两种或三种组合;蓄电池保温系统能够使蓄电池(3)在启动、运行、冬季和夏季,都保持在合理的使用温度下工作;启动、待机状态升温采用金属氢化物吸收氢气放出的热量加热,电池充放电过程采用氢气缓冲罐(21)中的氢气冷却,当氢气缓冲罐(21)冷量不足时用溴化锂制冷装置(42)或冷量利用器(48)的冷量补充冷却。
12.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述氢燃料发动机尾气经过催化器(14)和尾气零级净化器(15)处理净化后,尾气中有害物质含量降低到氮氧化物≤5µg/Nm3、颗粒物PM2.5 ≤10µg/Nm3;催化器(14)、尾气零级净化器(15)为二段净化装置,催化器(14)类似于汽车的三元催化装置将氮氧化物经过氢气还原初段处理,催化器加氢由中央电控系统ECU自动控制,当氢燃料发动机(25)采用燃空比小于1的稀燃时尾气中氢气含量很少,中央电控系统ECU自动控制打开阀门向催化器加入适量氢气,使氮氧化物还原成为氮气和水;当氢燃料发动机(25)采用燃空比大于1的浓燃时尾气中含有过量的氢气用于氮氧化物的还原,中央电控系统ECU自动控制打开余氢吸收阀门,关闭阀门(44),使尾气进入余氢吸收单元(43)将过量的氢气吸附回收,当吸附饱和时调节余氢吸收单元尾气加热管路的阀门开度,使高温尾气进入余氢吸收单元间接加热吸附剂,吸附剂在高温下脱氢将氢气回收到氢气缓冲罐;尾气零级净化器(15)由四个模块组成,模块1是将初段处理后的微量的一氧化氮催化氧化成二氧化氮,模块2是活性炭吸附二氧化氮,模块3是微量的一氧化碳和有机物VOC催化氧化成二氧化碳和水,模块4是颗粒物离子吸附器;催化器(14)、尾气零级净化器(15)不仅对氢燃料发动机产生的氮氧化物和颗粒物起到净化作用,同时对吸入的空气也起到净化作用;优良级的空气指标为氮氧化物约30µg/Nm3、颗粒物PM2.5≤50µg/Nm3,本发明尾气排放指标为氮氧化物≤5µg/Nm3、颗粒物PM2.5 ≤
10µg/Nm3,本发明的一大特点是,不仅没有尾气排放污染,还对吸入的环境空气起到净化作用,不论汽车运行还是怠速都是一台空气净化器,走到哪里就把环境空气净化到哪里,吸入有污染、有雾霾的空气排出洁净的尾气,以弥补汽车给社会带来的不便;所述汽车给社会带来的不便,包括:占用马路使行人行走不便、造成交通事故、制造噪音、电磁污染、车轮扬尘、车流量大人员混杂;氢燃料发动机运行时由水箱的水循环冷却,水箱的热量由氢气间接冷却带走,保证氢燃料发动机冷却效果的同时回收余热;氢燃料发动机排出的高温尾气,经过氢燃料发动机尾气换热器(16)回收其高温余热,加热氢气到≥100℃作为金属氢化物储罐的热源;或所述尾气零级净化器(15)应用于传统汽油车、柴油车,燃料电池汽车,电动汽车及混合动力汽车。
13.根据权利要求2所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:所述溴化锂制冷装置(42)与储罐夹层(11)连接,利用储罐夹层(11)出口高温氢气热能制冷,用于车载冰箱和夏季驾驶室空调,或用于制热、冬季用于汽车驾驶室采暖;所述透平机出口氢气做功后压力大幅下降温度降低,该冷量通过冷量利用器(48)回收,用于车载冰箱和夏季驾驶室空调;充分利用系统余热,节约发动机氢气燃料消耗,提高汽车运行的经济性。
14.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:当汽车低速或怠速运行时,氢燃料发动机运转带动混合动力变速器(20)驱动汽车运行,混合动力变速器(20)同时带动1号电动-发电机(6)和2号电动-发电机(29)运转为蓄电池充电;当汽车中速运行时,氢燃料发动机(25)带动混合动力变速器(20)驱动汽车运行,此时1号电动-发电机(6)停止运转,2号电动-发电机(29)为蓄电池充电;当汽车高速运行、爬坡或加速时,氢燃料发动机、1号电动-发电机、2号电动-发电机同时运转带动混合动力变速器驱动汽车运行,给汽车提供强劲的动力;汽车启动时1号电动-发电机(6)和2号电动-发电机(29)同时运转实现双助力;高速运行、爬坡或加速时,1号电动-发电机、2号电动-发电机和氢燃料发动机同时发力实现动力三驱;上述模式用于工程车,或用于大中型卡车、自卸车、叉车、公共汽车、坦克、装甲车、飞机航空器、船舶的氢燃料活塞式混合动力发动机的场所。
15.根据权利要求1所述的可以回收余热和净化环境空气的氢能源汽车混合动力系统,其特征是:氢燃料混合动力汽车有以下启动模式:冬夏天短期停车,用蓄电池带动1号电动-发电机(6)或2号电动-发电机(29)启动汽车,此时打开1号阀门(13)、关闭单向阀(40)启动氢气泵,氢气缓冲罐中的氢气通过氢气泵加压后经过发动机冷却水箱,进入金属氢化物储罐中,氢气压力升高,金属氢化物再次吸收氢气形成新的金属氢化物并放出热量,该热量用于加热发动机冷却水箱、发动机的润滑系统、催化器及发动机机体,分别到合适温度随时启动发动机;或用电加热金属氢化物储罐;或由高压氢气缓冲罐的高压氢气进入到到金属氢化物储罐,金属氢化物再次吸收氢气形成新的金属氢化物并放出热量;冬季长期停车由于汽车各部件包括蓄电池完全冷却达到了环境温度,此时汽车启动时,不用蓄电池带动1号电动-发电机(6)和2号电动-发电机(29)提供动力,而是使用高压稳压罐中的氢气带动透平驱动汽车,此时控制系统自动开启加热保温模式:打开1号阀门(13)、关闭单向阀(40)启动氢气泵,氢气缓冲罐中的氢气通过氢气泵加压后经过发动机冷却水箱,进入金属氢化物储罐中,氢气压力升高,金属氢化物再次吸收氢气形成新的金属氢化物并放出热量,该热量用于加热发动机冷却水箱、发动机的润滑系统、催化器及发动机机体,保证发动机分别处于合适温度的待机状态随时启动发动机;或同时用蓄电池保温系统把蓄电池加热到合适的温度后,再切换到1号电动-发电机(6)或2号电动-发电机(29);上述启动方式依据具体条件进行优先启动,或直接启动氢燃料发动机;冬季长期停车当蓄电池没电时或温度过低不宜使用时,通过车内仪表上手动按钮开启高压稳压罐(41)旁路出口阀门,利用高压稳压罐中的高压氢气推动透平机(18)工作,透平机通过混合动力变速器(20)启动汽车,同时透平机带动2号电动-发电机(29)发电,2号电动-发电机发的电通过2号逆变器(27)直接驱动氢气泵(23),使启动保温系统工作保证发动机处于合适温度的待机状态随时启动发动机;所述人工-自动驾驶系统(7)有人工驾驶和自动驾驶两种模式,根据驾驶的需要切换;所述催化器(14)、尾气换热器(16)和尾气零级净化器(15)依次连接,或将催化器(14)放在尾气换热器(16)的后面,尾气零级净化器(15)总在催化器(14)的后面;所述透平机(18)有两种工作模式,一种工作模式是利用高压氢气推动透平机运转,控制出口氢气压力到0.1~0.5MPa,进入氢气缓冲罐(21);另一种工作模式是利用高压氢气推动透平机运转,控制出口氢气压力到5~30MPa,进入高压氢气缓冲罐(59);所述氢燃料发动机采用氢气缓冲罐(21)的低压氢气吸入式混合燃烧,或采用高压氢气缓冲罐(59)的高压氢气缸内直喷燃烧;所述氢燃料发动机为活塞式发动机;本发明氢燃料发动机根据不同路况需要,采用浓燃和稀燃二种模式;
传统汽车浓燃时会造成燃料浪费和环境污染,本发明混合动力系统增加余氢吸收单元,当氢燃料发动机采用浓燃模式时,余氢吸收单元回收尾气中的过量氢气;充分体现浓燃的优点:马力强劲、不易回火、不易爆燃、降低氮氧化物的生成和排放。
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