[發明專利]一種基于固體氫的高鐵動力系統

在審

• 申請號: 201910277670.0
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110001674A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 俞強;張沁;宗春燕
• 申請（專利權）人: 小飛象汽車技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: B61C7/00
• 分類號: B61C7/00;B61K11/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

本發明公開了一種基于固體氫的高鐵動力系統，包括：氫氣發生裝置，氫氣發生裝置開設有入口端與出口端，氫氣發生裝置入口端并聯式地連通有固體氫箱與水箱，氫氣發生裝置出口端連通地設有燃料電池系統，燃料電池系統連通有空氣發生裝置，燃料電池系統一端連接有熱交換器，熱交換器開設有熱入口端及冷出口端。根據本發明，在常溫常壓下通過監控單元來實現對氫氣量和發電量的控制，氫氣即產即用，具有極高安全可控性，可減少普通發電廠的數量，減少環境污染；燃料電池產生直流電，一部分給高鐵提供動能，另一部分通過逆變器至AC220V/380V為負載提供電能；燃料電池產生的水通過循環水路至水箱，一部分用于與固體氫反應，另一部分用于高鐵用水設施提供水。

技術領域

本發明涉及動力系統技術領域，特別涉及一種基于固體氫的高鐵動力系統。

背景技術

目前高鐵的動力是由電力機車提供動力。電力機車所需電能由電氣化鐵路供電系統的接觸網或第三軌供運行中的電力機車給，是一種非自帶能源的機車。電力動車組靠的是外部輸送的電能，電能來自于普通的發電廠，然后通過變電所變壓送到接觸網上，機車的受電弓與接觸網接觸，從而把電力引到機車內，然后再通過變壓，整流送給牽引電機牽引動車組行駛。國內普通發電廠主要通過火力發電利用可燃物(例如煤)作為燃料生產電能。它的基本生產過程是：燃料在燃燒時加熱水生成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。

但是現在的動力系統存在一定的問題，其一，現有的發電廠在發電的過程燃燒不可再生資源，不僅效率低，還產生大量的污染物，嚴重的污染環境。其二，現有的氫氣的獲取有多種方式，主要集中于將點解、煤分解等產生的氫氣裝入高壓儲氫罐中，但是高壓儲氫、運輸技術引發的安全隱患是目前的最大的弊端問題。

有鑒于此，實有必要開發一種基于固體氫的高鐵動力系統，用以解決上述問題。

發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明的目的是提供一種基于固體氫的高鐵動力系統，基于固體氫與水在常溫常壓下產生的氣態高純氫即產即用的技術，協同氫燃料電池供電，旨在于提供一種具有極高安全可控性、低成本、高效率、無環境污染的清潔高鐵動力系統，在常溫常壓下通過監控單元來實現對氫氣量和發電量的控制，氫氣即產即用，具有極高安全可控性，可減少普通發電廠的數量，減少環境污染；燃料電池產生直流電，一部分給高鐵提供動能，另一部分通過逆變器至AC220V/380V為負載提供電能；燃料電池產生的水通過循環水路至水箱，一部分用于與固體氫反應，另一部分用于高鐵用水設施提供水，為了實現根據本發明的上述目的和其他優點，提供了一種基于固體氫的高鐵動力系統，包括：

氫氣發生裝置，氫氣發生裝置開設有液體入口端與氫氣出口端，所述氫氣發生裝置液體入口端并聯式地連通有固體氫箱與水箱，所述氫氣發生裝置氫氣出口端連通地設有燃料電池系統，燃料電池系統連通有空氣發生裝置，

其中，空氣發生裝置開設有空氣入口端及空氣出口端，所述空氣出口端與燃料電池系統相連通，燃料電池系統一端連接有熱交換器，熱交換器開設有熱入口端及冷出口端。

優選的，熱交換器的外部管路上設置有開關閥，開關閥一端連接于氫氣發生裝置。

優選的，熱交換器的通過管道連接于供熱系統。

優選的，水箱與用水設備通過管道連接，燃料電池系統一端設置有一水流管道，所述水流管道連接于水箱與用水設備之間管道中。

優選的，燃料電池系統通過電連接連連接有DC/DC，DC/DC連接于動力系統。

優選的，燃料電池系統通過電連接連接有逆變器，逆變器連接于用電設備。

優選的，包括控制系統，控制系統連接有空氣發生裝置、氫氣發生裝置以及燃料電池系統。