专利汇可以提供一种氢燃料汽车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种氢 燃料 汽车 ,包括车体、 车轮 、发 电机 、 电池 组 、 轮毂 电机、氢储存单元、氢 内燃机 、氢 燃料电池 和尾气集中换热单元。氢储存单元氢气出口分为两路,一路通过尾气集中换热单元、氢气 压缩机 和氢气缓冲罐连接到氢内燃机,一路连接到 氢燃料电池 。空气入口通过空气 过滤器 和尾气集中换热单元连接到氢内燃机和氢燃料电池,氢内燃机的排气口通过尾气集中换热单元连接到尾气排放口。氢内燃机与发电机轴连接,发电机和氢燃料电池均与电池组 电路 连接,电池组与轮毂电机连接。本发明利用氢内燃机驱动发电机发电和利用氢燃料电池发电驱动汽车行驶,整个过程没有 温室 气体 排放,减少了排出气体对大气污染,显著地提高了氢燃料汽车的使用性能和安全性。,下面是一种氢燃料汽车专利的具体信息内容。
1.一种氢燃料汽车,包括车体、车轮(25)、发电机(11)、电池组(29)、轮毂电机(24)、空气入口(5)、尾气排放口(35)和空气过滤器(6),所述电池组与轮毂电机连接,其特征是:所述汽车设有氢储存单元(19)、氢内燃机(8)、氢燃料电池(22)和尾气集中换热单元(12),所述氢储存单元氢气出口分为两路,一路通过尾气集中换热单元、氢气压缩机(9)、氢气缓冲罐(10)和氢内燃机供氢管路(3)连接到氢内燃机,一路连接到氢燃料电池;所述空气入口通过空气过滤器和尾气集中换热单元连接到氢内燃机和氢燃料电池,所述氢内燃机(8)的排气口通过尾气集中换热单元连接到尾气排放口(35);所述氢内燃机与发电机轴连接,所述发电机和氢燃料电池与电池组电路连接。
2.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所述汽车设有余氢吸收单元(27)、三元催化装置(36)、EGR系统(31)和温差发电单元(7),所述氢内燃机(8)的排气口分为两路,一路通过三元催化装置连接到尾气经集中换热单元(12),尾气经集中换热单元出口经余氢吸收单元连接到尾气排放口(35),余氢吸收单元的氢气出口连接到氢内燃机;一路通过EGR系统连接到氢内燃机,温差发电单元跨接在排气口与尾气排放口之间。
3.根据权利要求2所述的氢燃料汽车,其特征是:所述氢内燃机(8)为二冲程发动机,包括缸体、活塞、高压氢气喷嘴(40)、火花塞(42)、进气口(37)和排气口(39),所述汽车设有氢气稳压共轨(38),所述EGR系统(31)包括中冷器(41)和EGR阀(43);所述火花塞位于缸体的顶部;所述氢内燃机供氢管路(3)通过氢气稳压共轨连接到高压氢气喷嘴;所述空气入口(5)通过空气管路连接到进气口,所述排气口一路通过余氢吸收单元(27)和三元催化装置(36)连接到尾气排放口(35),一路通过中冷器41和EGR阀(43)连接到进气口。
4.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所述汽车设有制热空调(20)、蒸汽发电单元(4)和内燃机冷却系统,所述氢储存单元设有加热盘管(18)和加热线圈(17),加热盘管和加热线圈设在氢储存单元的储热夹层(16)中;所述蒸汽发电单元与尾气集中换热单元(12)连接,所述制热空调通过制热空调管组(1)与尾气集中换热单元连接,所述加热盘管通过储氢加热管组(2)与尾气集中换热单元连接,氢储存单元通过发动机氢冷却管组(26)与内燃机冷却系统连接。
5.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所述汽车设有离合器(44)、驱动电机(32)、变速器(33)和传动轴(34),所述氢内燃机(8)通过离合器和传动轴与车轮连接;所述驱动电机与变速器连接。
6.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所述汽车设有制冷空调(21),所属汽车设有防氢泄漏氮气保护系统(30),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全部处于此系统的监控和保护中;管路连接密封胶套也可以采用金属硬密封或其他的密封形式。
7.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:汽车启动或加速时,使用电池组内储存的电能利用电动机驱动汽车前进,满足快提速的要求;汽车正常运行时,使用氢储存单元内的氢气利用氢气内燃机驱动发电机发电,电能存储在电池组内以供电动机使用,从而保证氢气内燃机不受外界路况影响,稳定高效率运行;汽车停止行驶但人员依然需要在车上时,为保证车内的舒适,即温度要求,此时氢气内燃机停止运行,取而代之的是氢气燃料电池发电,电能供给车内空调及其他用电设备,燃料电池发电噪声极低,从而大大提高了车内人员的舒适度;两块以上电池组交替使用;另外一种利用方式,包括氢气内燃机、氢气燃料电池、电动机、两块以上电池组和金属氢化物储氢装置,运行模式如下:汽车启动或加速,汽车停止行驶但人员依然需要在车上,以上两种情况与前文所述一样;区别在汽车正常运行时,使用金属氢化物储氢装置内的氢气利用氢气内燃机直接驱动汽车行驶,不经过发电机,即这种方式不设立发电机;所述氢内燃机(8)为二冲程发动机可以用四冲程发动机代替;余氢吸收单元(27)和三元催化装置(36)两者的位置可以互换。
8.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所有涉及氢气的地方,包括氢气内燃机、氢气燃料电池及氢气管路等,需要包裹起来,中间充填氮气;氮气可以被二氧化碳、氢燃料发动机废气(也可除水后使用)、氩气、空气或其它惰性气体的一种或多种混合物全部或部分代替;保护系统中循环工作的保护气可以来自于保护气储罐,也可以来自于发动机的废气;氢气内燃机可以采用氢气冷却,替代传统水冷却,氢气带出的热量供给金属氢化物储氢装置使用;氢储存单元的加热盘管中的加热介质可以为氢气,当介质为氢气时,加热盘管中的氢气与氢储存单元中的氢气联通或本身是间壁加热的形式将热量传导给金属氢化物;
氢气内燃机高温尾气要进行余热利用,一是用来加热氢气和助燃空气,以降低燃料消耗,二是冬天用来车内供暖,夏天采用制冷空调用来车内制冷,三是利用换热器使水或有机工质变成高压蒸汽,推动汽轮机做功发电或其他的发电形式发电;或者利用温差发电装置发电,电能供给车内设备使用;氢储存单元的氢气储存方式包括高压压缩储氢、液化储氢、金属氢化物储氢、新型碳材料储氢、有机液体储氢、无机物储氢或者其他储氢方式中的任一种或其组合。
9.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是:所述氢燃料电池(22)和氢储存单元设有保护系统,所述保护系统包括电池保护壳(49)、氢储存单元保护壳(46)、保护气储罐(58)、废气管路保护套管(57)和氢气管路保护套管(45);所述电池保护壳包覆在氢燃料电池的外部,所述氢储存单元保护壳包覆在氢储存单元(19)的外部;所述氢燃料电池与电池保护壳之间为保护气夹层,氢储存单元与氢储存单元保护壳之间为保护气夹层;所述保护气储罐通过阀门与氢储存单元保护气夹层连通,氢储存单元保护气夹层通过氢气管路保护套管与氢燃料电池保护气夹层连通,所述废气管路保护套管与氢燃料电池保护气夹层连通,各连接部位设有管路连接密封胶套(48);所述空气管路、电气电路总线(51)穿过电池保护壳与外部管路连接,各管路与保护壳的连接处设有管路连接密封胶套;所述氢气管路保护套管套装在氢燃料电池供氢管路(23)的外部,所述废气管路保护套管套装在废气排放管路(53)的外部;所述氢燃料电池保护气夹层设有保护气出口(61),所述保护气出口通过保护气套管(50)连接到氢储存单元保护气夹层;所述电池保护壳的底部设有防爆板(59),所述氢气管路保护套管设有防爆阀(56);保护气可以调节到燃料电池正常工作所要求的工作温度,使燃料电池的工作效率更高。
10.根据权利要求9所述的氢燃料汽车,其特征是:所述保护系统设有循环泵(54)、氢气检测单元(55)和保护气排放口(47),所述循环泵和氢气检测单元包覆在保护气套管内,所述保护气排放口通过阀门连接到氢气管路保护套管;所述保护气出口(61)通过循环泵和氢气检测单元连接到氢储存单元保护气夹层,所述废气排放管路(53)的一路连接到循环泵的入口。
11.根据权利要求9所述的氢燃料汽车,其特征是:所述电池保护壳(49)和氢储存单元保护壳(46)的材质为金属材料、非金属材料、金属复合材料、非金属复合材料和金属与非金属的复合材料;所述氢气管路保护套管(45)、废气管路保护套管(57)和保护气套管(50)的材质为金属管、金属材料软管、非金属材料软管、金属材料复合管、非金属材料复合管、金属与非金属的复合材料管;保护壳是整体的并允许两部分或几部分组成,组装时各部分之间填充密封垫和密封材料;保护壳上的输出位置设有保护气密封结构,密封结构为金属迷宫密封结构、橡胶圈密封结构、油封动密封结构、毛毡结构或其它的密封结构。
12.根据权利要求1所述的氢燃料汽车,其特征是: 所述动力总成模式可以采取串联式、并联式或者混联式中的任何一种;当采取串联式时,动力总成由发动机、发电机和电动机三部分组成,发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车;小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮,大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机;当车辆处于启动、加速、爬坡工况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电;当采取并联式时,发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动,又可以单独驱动;当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度;电动机既可以作电动机,又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组;由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮;当采取混联式时,动力总成包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,它又分为发动机为主和电机为主两种;以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源;特点在于发动机系统和电动机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节发动机与电动机之间的转速关系;与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节发动机的功率输出和电动机的运转。
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