專利名稱：氫電混合動力場地車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場地車。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平得到很大提高，但是由于人們過度利用現(xiàn)代交通工具而造成化石能源危機和環(huán)境逐步惡化，進而威脅到汽車工業(yè)的發(fā)展。基于此種情形，尋求一種既能利用可再生能源而又不污染環(huán)境的新能源車受到國際社會的極大關(guān)注。氫電混合動力車是一種新能源車，而且是一種環(huán)保車，它具有能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點，從而成為汽車工業(yè)研發(fā)的熱點。目前純電動車的缺點是續(xù)駛里程短、充電時間長；純?nèi)剂想姵剀嚨娜秉c是低溫啟動性能差、不能回收制動能量等；油電混合動力車的缺點是仍消耗石油能源這種不可再生資源、排放有害氣體，還不是真正意義上的環(huán)保車；燃料電池車示范運行時存在的問題說明，采用一種新的混合動力車，解決目前一些新能源車存在的問題，是非常必要的。為此，本專利提出了一種燃料電池-充電電池混合動力車，我們將其簡稱為氫電混合動力車。根據(jù)目前純?nèi)剂想姵剀?、純電動車和油?即內(nèi)燃機-充電電池)混合動力車運行存在的上述問題，氫電混合動力車是目前一個很好的發(fā)展方向。同時，氫電混合動力系統(tǒng)也將是目前燃料電池車發(fā)展的一個方向，而且氫電混合動力車?yán)^承了傳統(tǒng)汽車的許多優(yōu)良性能，如高速度、 加速性能、長距離行駛以及安全舒適等，同時克服了純電動汽車以及油電混合動力車的上述缺點，適應(yīng)了當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，制造方便的氫電混合動力場地車。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種氫電混合動力場地車，包括車體、車輪、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，其特征是: 車體上驅(qū)動車輪運動的電機，所述電機為輪轂電機或通過傳動軸、鏈條帶動車輪的電動機， 電機與動力電池連接，動力電池與太陽能供電裝置連接；氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)連接，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。制動系統(tǒng)為能通過能量回收系統(tǒng)給超級電容器充電的形式。氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)通過DC/DC變換器與動力電池連接。動力電池呈易更換形式。本發(fā)明是一種環(huán)保車，符合當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保節(jié)能這個主題。它具有以下創(chuàng)新特色(1)動力源采用多能源系統(tǒng)，即氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池、 動力電池和太陽能電池板組成的系統(tǒng)，車輛行駛無污染，工作過程中唯一的產(chǎn)物是水，實現(xiàn)了真正零排放；(2)太陽能電池板利用太陽光照射進行光伏發(fā)電，并為動力電池充電；(3) 氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池利用氫和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，能量轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機，而且工作溫度接近常溫，可操作性高；(4)場地車一般用于旅游觀光地、城市街道巡邏的車輛等，但本車系統(tǒng)的原理也可以擴展成制造小型、中型乘用車以及大巴車等。動力電池包括鉛酸蓄電池，或鎳氫蓄電池，或鋰離子蓄電池，以及超級電容器等， 而且還可以在車頂加裝太陽能電池板為蓄電池動力源提供充電電能，儲氫方式可以采用壓力儲氫或者固態(tài)儲氫方式。該氫電混合動力場地車可以運行的模式分別為
1.純?nèi)剂想姵啬Ｊ剑?br> 2.純動力電池模式；
3.燃料電池和動力電池共同驅(qū)動模式；
4.燃料電池僅為動力電池充電而由動力電池單獨驅(qū)動模式。超級電容器的作用
1.回收制動時的能量；
2.在車輛啟動時，需要較大的電流，往往對燃料電池和動力電池?fù)p害較大，此時以超級電容為主，則可大大提高車輛啟動效率，延長燃料電池和動力電池壽命。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式一種氫電混合動力場地車，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，包括車體、車輪、制動系統(tǒng)、由太陽能電池板1 (如功率為0. 5KW)、氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7 (功率為1. 5KW)和動力電池(可以是鉛酸蓄電池，或鋰電池等)5 (功率為1.5KW)，超級電容4容量為3F。車輪上裝輪轂電機8，輪轂電機8與動力電池5連接，動力電池5與太陽能供電裝置1連接；有氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7與儲氫系統(tǒng)連接，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7與輪轂電機8和/或動力電池5連接；動力電池5接有可進行充電的超級電容器4。制動系統(tǒng)為通過能量回收系統(tǒng)給電容器4充電的形式。氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7通過DC/DC變換器與動力電池5連接。動力電池 5為既可以用家用電源充電的“插電”模式，又可以快速整體更換電源的“換電”模式。動力電池5為輪轂電機8 (功率為1.5KW)提供電力，由輪轂電機8直接驅(qū)動車輪。 白天通過太陽光照射太陽能電池板1發(fā)生光伏效應(yīng)產(chǎn)生電能，并通過DC/DC變換器傳送到動力電池5儲存起來；儲氫系統(tǒng)6(可以是壓力儲氫方式的氫氣瓶或固態(tài)儲氫方式的固態(tài)儲氫瓶)給氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7提供氫氣，氧氣由自然吸氣供給，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)7產(chǎn)生的電能可以直接驅(qū)動輪轂電機8，或通過DC/DC變換器給動力電池5充電；動力電池5和超級電容器4也可在晚上停車的時候接到家庭電源上進行充電。車輛通過整車控制系統(tǒng)2中的變頻器來控制車速，通過方向盤3控制車輛轉(zhuǎn)向，通過制動系統(tǒng)來實現(xiàn)整車的制動，制動系統(tǒng)可以回收能量并給超級電容器4充電。動力電池兼有換電模式，即可以通過更換動力電池的方法來實現(xiàn)短時間更換一個充滿電源的電池，避免充電時間長。由于車輛用于旅游地、高爾夫球場、城市街道巡邏，特別是空調(diào)車間、超市和倉庫等密閉場合， 對室內(nèi)空氣和排放有要求的地方。車輛行駛距離則取決于電池容量和燃料電池用的儲氫瓶容量。
權(quán)利要求
1.一種氫電混合動力場地車，包括車體、車輪、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，其特征是車體上驅(qū)動車輪運動的電機，所述電機為輪轂電機或通過傳動軸、鏈條帶動車輪的電動機，電機與動力電池連接，動力電池與太陽能供電裝置連接；氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)連接，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫電混合動力場地車，其特征是制動系統(tǒng)為能通過能量回收系統(tǒng)給超級電容器充電的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫電混合動力場地車，其特征是氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)通過DC/DC變換器與動力電池連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫電混合動力場地車，其特征是動力電池呈易更換形式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氫電混合動力場地車，包括車體、車輪、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，車體上驅(qū)動車輪運動的電機，所述電機為輪轂電機或通過傳動軸、鏈條帶動車輪的電動機，電機與動力電池連接，動力電池與太陽能供電裝置連接；氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)連接，氫氧質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，制造方便，排放物為水，氫氣是一種可再生能源，如可通過太陽能電解水來獲得氫氣，是一種真正意義上的環(huán)保車，符合當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保節(jié)能這個主題。
文檔編號B60L7/10GK102529740SQ201210006570
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者倪紅軍, 馮小保, 周一丹, 朱昱, 蘇冬云, 賈中實, 問朋朋, 黃明宇 申請人:南通大學(xué)