一種氫燃料電池電動(dòng)自行車的制作方法
【專利摘要】一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，涉及一種電動(dòng)自行車，自行車的前端斜梁處裝設(shè)氫氣燃料（1）和冷卻系統(tǒng)（2），水平梁設(shè)置燃料電池堆（3）和傳動(dòng)系統(tǒng)（4），在車架子的后上方裝設(shè)備用氫氣罐（5）；控制系統(tǒng)（6）與蓄電池（7）連接，蓄電池（7）與氣體泵（10）和燃料電池堆（3）連接，燃料電池堆（3）與輪轂電機(jī)（8）連接，氫氣儲(chǔ)罐（9）與氣體泵（10）連接；電動(dòng)自行車動(dòng)力裝置包括啟動(dòng)和冷卻裝置、燃料電池發(fā)電裝置、傳動(dòng)裝置；該自行車設(shè)有氫燃料電池以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，高效率利用能源又不污染環(huán)境，而且氫燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，可以更有效的利用能源，產(chǎn)生更多的電能，增加交通工具的續(xù)航能力。
【專利說(shuō)明】一種氫燃料電池電動(dòng)自行車

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車，特別是涉及一種氫燃料電池電動(dòng)自行車。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的電動(dòng)自行車完全是以鋰電池等高污染的動(dòng)力裝置為主。鋰電池的前期、后期污染問(wèn)題是一個(gè)長(zhǎng)期的環(huán)境問(wèn)題。另外，當(dāng)電池電量用盡時(shí)，充電問(wèn)題也困擾用戶，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有規(guī)范而大量的配套充電樁。我們?cè)O(shè)計(jì)的以氫燃料電池為動(dòng)力的電動(dòng)自行車，將完全解決傳統(tǒng)儲(chǔ)能電池的污染問(wèn)題，動(dòng)力來(lái)源問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，該自行車設(shè)有氫燃料電池以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，高效率利用能源又不污染環(huán)境，而且氫燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，可以更有效的利用能源，產(chǎn)生更多的電能，增加交通工具的續(xù)航能力。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，所述自行車包括氫氣燃料、冷卻系統(tǒng)、燃料電池堆、傳動(dòng)系統(tǒng)、備用氫氣罐、控制系統(tǒng)、蓄電池、輪轂電機(jī)、氫氣儲(chǔ)罐、氣體泵；自行車的前端斜梁處裝設(shè)氫氣燃料和冷卻系統(tǒng)，水平梁設(shè)置燃料電池堆和傳動(dòng)系統(tǒng)，在車架子的后上方裝設(shè)備用氫氣罐；控制系統(tǒng)與蓄電池連接，蓄電池與氣體泵和燃料電池堆連接，燃料電池堆與輪轂電機(jī)連接，氫氣儲(chǔ)罐與氣體泵連接構(gòu)成完整的系統(tǒng)；電動(dòng)自行車動(dòng)力裝置包括啟動(dòng)和冷卻裝置、燃料電池發(fā)電裝置、傳動(dòng)裝置；
[0006]所述的一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，所述蓄電池與燃料電池的控制裝置、氧氣供給裝置的氣泵相連。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0008]1.本實(shí)用新型氫燃料電池是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是一項(xiàng)高效率利用能源而又不污染環(huán)境的新技術(shù)。
[0009]2.本實(shí)用新型氫燃料電池電動(dòng)自行車的氫燃料電池發(fā)電排放物是水，對(duì)環(huán)境零污染，而且氫燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，可以更有效的利用能源，產(chǎn)生更多的電能，增加交通工具的續(xù)航能力，所以設(shè)計(jì)以氫燃料電池為電動(dòng)自行車的動(dòng)力更具優(yōu)勢(shì)。
[0010]3.本實(shí)用新型的推廣將極大地減少鋰電池等高污染能源設(shè)備的使用，并真正解決了能量耗盡后的補(bǔ)充問(wèn)題。對(duì)于快遞服務(wù)裝置人員、以電動(dòng)自行車為出行工具的上班族人群、短途購(gòu)物休閑的老年人群等具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)于環(huán)境污染的解決、提高續(xù)航里程等都具有重要意義。適合氫氣來(lái)源相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)，如大型冶煉廠礦地區(qū)、化工制堿廠等地區(qū)，可以廣泛推廣，最大限度解決污染、續(xù)航能力、與環(huán)境污染問(wèn)題，將以往排空的氫氣有效利用起來(lái)，利國(guó)利民。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型氫燃料電池電動(dòng)自行車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型氫燃料電池電動(dòng)自行車動(dòng)力裝置圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
[0015]圖中部件包括:氫氣燃料1、冷卻系統(tǒng)2、燃料電池堆3、傳動(dòng)系統(tǒng)4、備用氫氣罐5、控制系統(tǒng)6、蓄電池7、輪轂電機(jī)8、氫氣儲(chǔ)罐9、氣體泵10。
[0016]自行車的前端斜梁處裝設(shè)氫氣燃料I和冷卻系統(tǒng)2，水平梁設(shè)置燃料電池堆3和傳動(dòng)系統(tǒng)4，在車架子的后上方裝設(shè)備用氫氣罐5。控制系統(tǒng)6與蓄電池7連接，蓄電池7與氣體泵10和燃料電池堆3連接，燃料電池堆3與輪轂電機(jī)8連接，氫氣儲(chǔ)罐9與氣體泵10連接構(gòu)成完整的系統(tǒng)。
[0017]氫燃料電池是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)單體由陽(yáng)極、陰極和質(zhì)子交換膜組成，陽(yáng)極為氫燃料發(fā)生氧化的場(chǎng)所，陰極為氧化劑還原的場(chǎng)所，兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑，質(zhì)子交換膜作為電解質(zhì)。把氫和氧分別供給陽(yáng)極和陰極，氫通過(guò)陽(yáng)極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陰極。在電池另一端氧氣(或空氣)到達(dá)陰極，在陰極催化劑作用下，氧與氫離子及電子發(fā)生反應(yīng)生成水和熱量。燃料電池工作時(shí)相當(dāng)于直流電源。
[0018]氫燃料電池電動(dòng)自行車的氫燃料電池發(fā)電排放物是水，氫燃料電池為電動(dòng)自行車動(dòng)力裝置，主要包括啟動(dòng)和冷卻裝置、燃料電池發(fā)電裝置、傳動(dòng)裝置。
[0019]啟動(dòng)冷卻裝置:燃料電池發(fā)電時(shí)需要有電源輔助啟動(dòng)，用蓄電池組與燃料電池的控制裝置、氧氣(空氣)供給裝置的氣泵等相連，啟動(dòng)時(shí)為這些電器設(shè)備提供電源動(dòng)力。
[0020]燃料電池發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量需要向裝置外排出一部分，以保證電池在一定溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。在電池電堆外設(shè)置一些空氣流道和散熱葉片，增加空氣的流通量和散熱面積，電動(dòng)自行車行駛時(shí)通過(guò)與低溫空氣熱交換進(jìn)行散熱冷卻。
[0021]燃料電池發(fā)電裝置(燃料供給裝置):氫氣儲(chǔ)存在燃料氣罐中，發(fā)電時(shí)通過(guò)氣體泵向燃料電池電堆輸送，以流量計(jì)控制流量，電堆中未反應(yīng)的剩余氫氣可通過(guò)循環(huán)回路回收利用，回收后的氫氣與從氫氣儲(chǔ)罐輸出的新氫混合后再向電池電堆供給。車后備箱中備有一個(gè)氫氣罐，以備應(yīng)急時(shí)使用，也可以用來(lái)增加行程。
[0022]傳動(dòng)裝置:通入燃料氫氣和氧氣(空氣)后燃料電池就可以產(chǎn)生直流電，經(jīng)過(guò)電壓調(diào)整后向電動(dòng)自行車的輪轂電機(jī)送電，輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車行駛。燃料電池具有智能控制裝置，可根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電量，滿足電動(dòng)自行車的行駛速度和負(fù)載的變化。
[0023]裝置主要參數(shù)見(jiàn)下表:
[0024]表I燃料電池電動(dòng)自行車裝置參數(shù)表
[0025]
雨￥]?數(shù)I數(shù)值I備注—
1_額定輸出功率 350W_功率大小可定制
2I發(fā)電效率 I約38%3 I體積比功率|0.15kff/L
4~電堆工作溫度65?75°C
5~使用環(huán)境溫度-20°C?52°C ——
7~氧化劑普通空氣—_
I_燃料氫純度>99.95%__
8氣體利用率
9氫氣發(fā)電量HkW.h/Nm3
10I電池使用壽命|2000h
【權(quán)利要求】
1.一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，其特征在于，所述自行車包括氫氣燃料(I)、冷卻系統(tǒng)(2)、燃料電池堆(3)、傳動(dòng)系統(tǒng)(4)、備用氫氣罐(5)、控制系統(tǒng)(6)、蓄電池(7)、輪轂電機(jī)(8 )、氫氣儲(chǔ)罐(9 )、氣體泵(10 );自行車的前端斜梁處裝設(shè)氫氣燃料(I)和冷卻系統(tǒng)(2 )，水平梁設(shè)置燃料電池堆(3)和傳動(dòng)系統(tǒng)(4)，在車架子的后上方裝設(shè)備用氫氣罐(5);控制系統(tǒng)(6)與蓄電池(7)連接，蓄電池(7)與氣體泵(10)和燃料電池堆(3)連接，燃料電池堆(3)與輪轂電機(jī)(8)連接，氫氣儲(chǔ)罐(9)與氣體泵(10)連接構(gòu)成完整的系統(tǒng)；電動(dòng)自行車動(dòng)力裝置包括啟動(dòng)和冷卻裝置、燃料電池發(fā)電裝置、傳動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫燃料電池電動(dòng)自行車，其特征在于，所述蓄電池與燃料電池的控制裝置、氧氣供給裝置的氣泵相連。
【文檔編號(hào)】B62M6/90GK203996744SQ201420329003
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】林野 申請(qǐng)人:深圳市萬(wàn)盟電子有限公司