[實(shí)用新型]特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置及車(chē)輛

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922382667.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210984902U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝;閔凡奇;于雷;王德佳;羅偉林;俞超;劉萍;楊學(xué)松;季博威;王盛;陳梟飛;王之豪;肖圣才
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海動(dòng)力儲(chǔ)能電池系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M16/00
• 分類(lèi)號(hào): H01M16/00;H01M12/08;B60L53/50
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

本實(shí)用新型提供了一種特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置及車(chē)輛，包括：氫燃料電堆、鋰離子電容器模組和氫氣瓶；所述氫氣瓶通過(guò)第一減壓閥與進(jìn)氣口連接，以及通過(guò)電磁閥和第二減壓閥與氫燃料電堆連接；所述氫燃料電堆與所述鋰離子電容器模組通過(guò)第一DC/DC電源模塊依次連接繼電器以及輸出端口輸出電能至特種車(chē)輛；所述鋰離子電容器模組輸出電能至特種車(chē)輛以及所述特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置中的各用電部件。采用氫燃料電堆與鋰離子電容器復(fù)合，采用鋰離子電容器，兼顧高功率和高比能特性，在保證滿(mǎn)足特種車(chē)輛在瞬時(shí)啟動(dòng)要求的前提下，也能夠?yàn)閺?fù)合儲(chǔ)能裝置中的能耗功能器件供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及特種車(chē)輛領(lǐng)域，具體地，涉及一種特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置及車(chē)輛。

背景技術(shù)

氫燃料電池特種車(chē)輛是一種以氫燃料為主動(dòng)力的零排放新能源電動(dòng)特種車(chē)輛，具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等特點(diǎn)。燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)可直接替代鉛酸電池動(dòng)力模塊，作為特種車(chē)輛動(dòng)力源，原有特種車(chē)輛不需任何改動(dòng)。因此燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)不僅可用于新特種車(chē)輛，也可替代在用特種車(chē)輛鉛酸電池動(dòng)力源的更換。

盡管燃料電池能量密度高，但由于液體燃料電氧化與氧電還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程慢，導(dǎo)致其功率密度較低；而現(xiàn)有技術(shù)中，純電動(dòng)汽車(chē)基本上采用鋰離子電池作為動(dòng)力系統(tǒng)，能量配置充足的情況下，電池包的體積大，重量重，功率性能和高低溫性能不好，并且有嚴(yán)重的安全和環(huán)保的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的超級(jí)電容器雖然能夠滿(mǎn)足汽車(chē)在起動(dòng)、加速、爬坡時(shí)對(duì)高功率的需求，但其能量密度低，不能滿(mǎn)足大容量的電能存儲(chǔ)；且超級(jí)電容器自放電率高，長(zhǎng)久放置電量為零。鋰離子電容器屬于非對(duì)稱(chēng)型超級(jí)電容器，通常由電池型負(fù)極和電容型正極共同置于有機(jī)鋰鹽溶液中組裝而成，同時(shí)具備了二者的優(yōu)良性能，具有比鋰離子電池更高的功率密度，比超級(jí)電容器更高的能量密度，在智能電網(wǎng)、城市公交、軌道交通、航空航天、新能源汽車(chē)等方面具有廣闊的市場(chǎng)前景。

因此，如何將兼顧能量密度和功率密度的鋰離子電容器與燃料電池相結(jié)合，使得該復(fù)合儲(chǔ)能裝置具有超過(guò)能量密度和較好的功率特性是現(xiàn)有技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置及車(chē)輛。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置，包括：氫燃料電堆1、鋰離子電容器模組2和氫氣瓶3；

所述氫氣瓶3通過(guò)第一減壓閥13與進(jìn)氣口11連接，以及通過(guò)電磁閥14和第二減壓閥18與氫燃料電堆1連接；

所述氫燃料電堆1與所述鋰離子電容器模組2通過(guò)第一DC/DC電源模塊5依次連接繼電器8以及輸出端口19輸出電能至特種車(chē)輛；

所述鋰離子電容器模組2輸出電能至特種車(chē)輛以及所述特種車(chē)輛用氫燃料電池與鋰離子電容復(fù)合儲(chǔ)能裝置中的各用電部件。

優(yōu)選地，還包括電池管理系統(tǒng)4；

所述電池管理系統(tǒng)4分別連接所述氫燃料電堆1和所述鋰離子電容器模組2。

優(yōu)選地，還包括信號(hào)采集裝置6；

所述信號(hào)采集裝置與所述鋰離子電容器模組2電連接，所述信號(hào)采集裝置6包括溫度傳感器、電流表或電壓表，分別采集所述氫燃料電堆1和所述鋰離子電容器模組2的溫度、電流或電壓并傳輸至所述電池管理系統(tǒng)4。

優(yōu)選地，還包括氫氣濃度傳感器17。

優(yōu)選地，還包括分水裝置12，與所述氫燃料電堆1連接，將所述氫燃料電堆1產(chǎn)生的水向外導(dǎo)出。

優(yōu)選地，還包括啟動(dòng)開(kāi)關(guān)16和啟動(dòng)裝置9，所述啟動(dòng)開(kāi)關(guān)16與所述啟動(dòng)裝置9電連接，所述啟動(dòng)裝置9與所述電磁閥14電連接。

優(yōu)選地，還包括緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)15，與所述啟動(dòng)裝置9電連接。