一种基于氢能发电的大功率电源车

文档序号:598707 发布日期:2021-05-28 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于氢能发电的大功率电源车 (High-power supply vehicle based on hydrogen energy power generation ) 是由 林显清 田琳 于 2021-02-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种基于氢能发电的大功率电源车,涉及电源车技术领域。本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,包括底盘以及设置在所述底盘上的氢能发电机、储能系统和逆变系统,所述氢能发电机适于通过液氢和液氧进行发电;所述氢能发电机分别与所述储能系统和所述逆变系统连接,所述氢能发电机适于为所述储能系统和所述逆变系统供电,所述储能系统与所述逆变系统连接并适于为所述逆变系统供电。本发明所述的技术方案,通过设置的氢能发电机为电源车提供清洁发电源,有效减少了电源车的污染排放,同时通过液氢和液氧进行发电为大功率设备供电,另外通过储能系统能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。(The invention provides a high-power supply vehicle based on hydrogen energy power generation, and relates to the technical field of supply vehicles. The high-power supply vehicle based on hydrogen energy power generation comprises a chassis, and a hydrogen energy generator, an energy storage system and an inversion system which are arranged on the chassis, wherein the hydrogen energy generator is suitable for generating power through liquid hydrogen and liquid oxygen; the hydrogen energy generator is respectively connected with the energy storage system and the inverter system, the hydrogen energy generator is suitable for supplying power to the energy storage system and the inverter system, and the energy storage system is connected with the inverter system and is suitable for supplying power to the inverter system. According to the technical scheme, the clean power generation source is provided for the power supply vehicle through the arranged hydrogen energy generator, so that the pollution emission of the power supply vehicle is effectively reduced, meanwhile, power generation is performed through liquid hydrogen and liquid oxygen to supply power to high-power equipment, in addition, more stable power output can be provided for the power supply vehicle through the energy storage system, and the continuous and stable operation of the power supply vehicle is ensured.)

一种基于氢能发电的大功率电源车

技术领域

本发明涉及电源车技术领域,具体而言,涉及一种基于氢能发电的大功率电源车。

背景技术

随着自然灾害、野外作业等等特殊工况下的用电设备增多,市场对于可移动、方便性高的电源设备需求与日俱增。

目前,电源车设备多采用柴油发电机、燃气发电机作为主发电设备产生电力,传统内燃机式发电机存在污染高与效率低等特点,容易造成污染排放,产生大量的热量和噪声污染,产生的二氧化碳易导致温室效应,还可能产生一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等有害气体,危害大气环境。

发明内容

本发明解决的问题是如何提供清洁的电源车发电方式。

为解决上述问题,本发明提供一种基于氢能发电的大功率电源车,包括底盘以及设置在所述底盘上的氢能发电机、储能系统和逆变系统,所述氢能发电机适于通过液氢和液氧进行发电;所述氢能发电机分别与所述储能系统和所述逆变系统连接,所述氢能发电机适于为所述储能系统和所述逆变系统供电,所述储能系统与所述逆变系统连接并适于为所述逆变系统供电。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置的氢能发电机为电源车提供清洁发电源,有效减少了电源车的污染排放,同时通过液氢和液氧进行发电,能够以小体积能源为大功率设备供电,另外通过储能系统能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机包括燃料电池机组、高压液氢罐和高压液氧罐,所述高压液氢罐与所述燃料电池机组的阳极连接,所述高压液氧罐与所述燃料电池机组的阴极连接。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置高压液氢罐和高压液氧罐储存氢气和氧气,通过小体积实现大物质量氢氧的储存,因此能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机还包括气化器,所述气化器的输入端与所述高压液氢罐及所述高压液氧罐连接,所述气化器的输出端与所述燃料电池机组连接。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过气化器将液氢和液氧气化为氢气和氧气,实现大物质量氢氧的转换,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述高压液氢罐和所述高压液氧罐与所述气化器之间设置有单向阀,所述气化器与所述燃料电池机组之间设置有单向阀。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过在气化器的输入端和输出端设置单向阀,保证液氢和液氧的单向流动,同时能够通过单向阀调控液氢、液氧气化启动及停止,实现对氢能发电机的启停调控。

可选地,所述气化器为空温式气化器,所述空温式气化器适于通过螺旋导流带和蝶翼装置实现液氢和液氧的气化。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置螺旋导流带和蝶翼装置实现热交换,进而能够实现液氢和液氧的快速气化,提高氢能发电机的发电效率,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述燃料电池机组上设置有DC-DC转换器,所述DC-DC转换器适于将直流电压或电流转换成高频方波电压或电流,再经过整流平滑后输出稳压直流电。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置的DC-DC转换器输出稳压直流电,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述基于氢能发电的大功率电源车还包括并网控制系统,所述并网控制系统的输入端与所述DC-DC转换器连接,所述并网控制系统的输出端与所述储能系统及所述逆变系统连接。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置的并网控制系统将多条线路的电能合并为稳定的电力输出,从而保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机包括多个并联设置的所述燃料电池机组,多个所述燃料电池机组的输出端与所述并网控制系统连接。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置氢能发电机包括多个并联设置的燃料电池机组,实现了氢能发电机的大功率输出,保证了对电源车大功率设备的持续稳定供电。

可选地,所述基于氢能发电的大功率电源车还包括设置在所述底盘上的水箱,所述水箱与所述燃料电池机组连接并适于承接所述燃料电池机组反应生成的水。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置的水箱承接燃料电池机组反应生成的水,有效确保了氢氧反应过程中原料到产物的闭环管理,防止副反应产物对环境造成污染,从而有效保护环境。

可选地,所述底盘为箱式二类底盘。

本发明所述的基于氢能发电的大功率电源车,通过设置底盘为箱式二类底盘,可根据实际情况选择箱体负载,实现自由装配。

附图说明

图1为本发明实施例的基于氢能发电的大功率电源车的示意图。

附图标记说明:

1-底盘;2-燃料电池机组;3-气化器;4-DC-DC转换器;5-并网控制系统;6-储能系统;7-逆变系统;8-高压液氢罐;9-高压液氧罐。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示,本发明实施例提供一种基于氢能发电的大功率电源车,包括底盘1以及设置在所述底盘1上的氢能发电机、储能系统6和逆变系统7,所述氢能发电机适于通过液氢和液氧进行发电;所述氢能发电机分别与所述储能系统6和所述逆变系统7连接,所述氢能发电机适于为所述储能系统6和所述逆变系统7供电,所述储能系统6与所述逆变系统7连接并适于为所述逆变系统7供电。

具体地,在本实施例中,基于氢能发电的大功率电源车包括底盘1以及设置在底盘1上的氢能发电机、储能系统6和逆变系统7,氢能发电机利用氢能发电,将电能传输至逆变系统7升压从而为大功率用电设备提供电力,同时在无用电设备或者低功率用电设备运行时,将电能储存在储能系统6中,以在氢能发电机待机时通过储能系统6对用电设备供电。氢能发电机可通过液氢和液氧进行发电,相比于传统内燃机电源车,应用本实施例的氢能电源车更加环保、效率更高且体积更小,同时相比于其他氢能电源车而言,一方面氢能发电机可包括多套氢能燃料电池模块,能够为大功率设备供电,另一方面设置的储能系统6能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

在本实施例中,通过设置的氢能发电机为电源车提供清洁发电源,有效减少了电源车的污染排放,同时通过液氢和液氧进行发电,能够以小体积能源为大功率设备供电,另外通过储能系统能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机包括燃料电池机组2、高压液氢罐8和高压液氧罐9,所述高压液氢罐8与所述燃料电池机组2的阳极连接,所述高压液氧罐9与所述燃料电池机组2的阴极连接。

具体地,在本实施例中,氢能发电机包括燃料电池机组2、高压液氢罐8和高压液氧罐9,高压液氢罐8与燃料电池机组2的阳极连接,高压液氧罐9与燃料电池机组2的阴极连接,燃料电池机组2阳极的氢气向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部负载达到阴极,从而形成电流。由于高压液氢罐8和高压液氧罐9中储存氢气和氧气的形式为高压液态储存,通过小体积实现大物质量氢氧的储存,因此能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

在本实施例中,通过设置高压液氢罐和高压液氧罐储存氢气和氧气,通过小体积实现大物质量氢氧的储存,因此能够为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机还包括气化器3,所述气化器3的输入端与所述高压液氢罐8及所述高压液氧罐9连接,所述气化器3的输出端与所述燃料电池机组2连接。

具体地,在本实施例中,氢能发电机还包括气化器3,气化器3的输入端与高压液氢罐8及高压液氧罐9连接,气化器3的输出端与燃料电池机组2连接,高压液氢罐8的液氢和高压液氧罐9的液氧分别通入到对应的气化器3中,液氢和液氧分别在气化器3中快速气化,气化后的氢气和氧气进入到燃料电池机组2中进行化学反应发电。通过气化器3将液氢和液氧气化为氢气和氧气,实现大物质量氢氧的转换,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

在本实施例中,通过气化器将液氢和液氧气化为氢气和氧气,实现大物质量氢氧的转换,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述高压液氢罐8和所述高压液氧罐9与所述气化器3之间设置有单向阀,所述气化器3与所述燃料电池机组2之间设置有单向阀。

具体地,在本实施例中,高压液氢罐8和高压液氧罐9与气化器3之间设置有单向阀,气化器3与燃料电池机组2之间设置有单向阀,即在气化器3的输入端和输出端均设置单向阀,单向阀的作用之一是保证液氢-气化器3-氢气,以及液氧-气化器3-氧气的单向流动,作用之二则是能够通过单向阀调控液氧(氢)气化启动及停止。

其中,在气化器3内设置有风扇,通过调控风扇速度以及气化器3内部温度,能够实现对气化速度的调控。

在本实施例中,通过在气化器的输入端和输出端设置单向阀,保证液氢和液氧的单向流动,同时能够通过单向阀调控液氢(氧)气化启动及停止,实现对氢能发电机的启停调控。

可选地,所述气化器3为空温式气化器,所述空温式气化器适于通过螺旋导流带和蝶翼装置实现液氢和液氧的气化。

具体地,在本实施例中,气化器3为空温式气化器,空温式气化器内部设置螺旋导流带和蝶翼装置,螺旋导流带通过螺纹导程的设置提高风扇风速,蝶翼装置则提高了热交换面积,因此能够通过螺旋导流带和蝶翼装置实现热交换,进而实现液氢和液氧的快速气化。

在本实施例中,通过设置螺旋导流带和蝶翼装置实现热交换,进而能够实现液氢和液氧的快速气化,提高氢能发电机的发电效率,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述燃料电池机组2上设置有DC-DC转换器4,所述DC-DC转换器4适于将直流电压或电流转换成高频方波电压或电流,再经过整流平滑后输出稳压直流电。

具体地,在本实施例中,燃料电池机组2上设置有DC-DC转换器4,DC-DC转换器4通过重复通断开关,将直流电压或电流转换成高频方波电压或电流,再经过整流平滑后输出稳压直流电,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

在本实施例中,通过设置的DC-DC转换器输出稳压直流电,为电源车提供更加稳定的电力输出,保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述基于氢能发电的大功率电源车还包括并网控制系统5,所述并网控制系统5的输入端与所述DC-DC转换器4连接,所述并网控制系统5的输出端与所述储能系统6及所述逆变系统7连接。

具体地,在本实施例中,基于氢能发电的大功率电源车还包括并网控制系统5,并网控制系统5的输入端与DC-DC转换器4连接,并网控制系统5的输出端与储能系统6及逆变系统7连接。并网控制系统5用于氢能发电机的电能合并,将多条线路的电能合并为稳定的电力输出,从而保证电源车的持续稳定运行。

在本实施例中,通过设置的并网控制系统将多条线路的电能合并为稳定的电力输出,从而保证电源车的持续稳定运行。

可选地,所述氢能发电机包括多个并联设置的所述燃料电池机组2,多个所述燃料电池机组2的输出端与所述并网控制系统5连接。

具体地,在本实施例中,氢能发电机包括多个并联设置的燃料电池机组2,多个燃料电池机组2的输出端与并网控制系统5连接。通常采用的燃料电池机组2功率为110Kw,通过设置不同数量的燃料电池机组2,能够对功率输出进行调节,例如设置4至20个燃料电池机组2,则输出功率为440Kw至2200Kw,实现了大功率输出,能够为大功率设备供电。

在本实施例中,通过设置氢能发电机包括多个并联设置的燃料电池机组,实现了氢能发电机的大功率输出,保证了对电源车大功率设备的持续稳定供电。

可选地,所述基于氢能发电的大功率电源车还包括设置在所述底盘1上的水箱,所述水箱与所述燃料电池机组2连接并适于承接所述燃料电池机组2反应生成的水。

具体地,在本实施例中,基于氢能发电的大功率电源车还包括设置在底盘1上的水箱,水箱与燃料电池机组2连接,燃料电池机组2的反应理论上只生成水,水箱用于承接燃料电池机组2反应生成的水,但是由于反应过程中可能存在副反应生成其它物质与水共存,因此水不适合直接排放。通过设置的水箱承接燃料电池机组2反应生成的水,有效确保了氢氧反应过程中原料到产物的闭环管理,防止副反应产物对环境造成污染,从而有效保护环境。

在本实施例中,通过设置的水箱承接燃料电池机组反应生成的水,有效确保了氢氧反应过程中原料到产物的闭环管理,防止副反应产物对环境造成污染,从而有效保护环境。

可选地,所述底盘1为箱式二类底盘。

具体地,在本实施例中,底盘1为箱式二类底盘,箱式二类底盘指已装配上发动机、变速器、传动系和驾驶室但没有货箱的汽车底盘,箱体部分根据需要进行加装,加上货车车箱就是大货车,加上油罐就是油车,因此可根据实际情况选择箱体负载,实现自由装配。

在本实施例中,通过设置底盘为箱式二类底盘,可根据实际情况选择箱体负载,实现自由装配。

虽然本发明公开披露如上,但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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