專利名稱：氫電混合動力場地車的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種場地車。
背景技術：
隨著科學技術的發展，人們的生活水平得到很大提高，但是由于人們過度利用現代交通工具而造成化石能源危機和環境逐步惡化，進而威脅到汽車工業的發展。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境的新能源車受到國際社會的極大關注。氫電混合動力車是一種新能源車，而且是一種環保車，它具有能量轉化效率高、環境污染小等優點，從而成為汽車工業研發的熱點。目前純電動車的缺點是續駛里程短、充電時間長；純燃料電池車的缺點是低溫啟動性能差、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。根據目前純燃料電池車、純電動車和油電(即內燃機-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展方向。同時，氫電混合動力系統也將是目前燃料電池車發展的一個方向，而且氫電混合動力車繼承了傳統汽車的許多優良性能，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，適應了當今社會可持續發展的要求。

發明內容
本發明的目的在于提供一種結構合理，制造方便的氫電混合動力場地車。本發明的技術解決方案是
一種氫電混合動力場地車，包括車體、車輪、制動系統、動力系統、控制系統，其特征是: 車體上驅動車輪運動的電機，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；氫氧質子交換膜燃料電池系統與儲氫系統連接，氫氧質子交換膜燃料電池系統與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。制動系統為能通過能量回收系統給超級電容器充電的形式。氫氧質子交換膜燃料電池系統通過DC/DC變換器與動力電池連接。動力電池呈易更換形式。本發明是一種環保車，符合當今社會可持續發展和環保節能這個主題。它具有以下創新特色(1)動力源采用多能源系統，即氫氧質子交換膜燃料電池、 動力電池和太陽能電池板組成的系統，車輛行駛無污染，工作過程中唯一的產物是水，實現了真正零排放；(2)太陽能電池板利用太陽光照射進行光伏發電，并為動力電池充電；(3) 氫氧質子交換膜燃料電池利用氫和氧發生化學反應直接將化學能轉化為電能，能量轉化效率遠遠高于傳統內燃機，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.純燃料電池模式；
2.純動力電池模式；
3.燃料電池和動力電池共同驅動模式；
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損害較大，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。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式一種氫電混合動力場地車，其結構示意圖如圖1，包括車體、車輪、制動系統、由太陽能電池板1 (如功率為0. 5KW)、氫氧質子交換膜燃料電池系統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；有氫氧質子交換膜燃料電池系統7，氫氧質子交換膜燃料電池系統7與儲氫系統連接，氫氧質子交換膜燃料電池系統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。制動系統為通過能量回收系統給電容器4充電的形式。氫氧質子交換膜燃料電池系統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直接驅動車輪。 白天通過太陽光照射太陽能電池板1發生光伏效應產生電能，并通過DC/DC變換器傳送到動力電池5儲存起來；儲氫系統6(可以是壓力儲氫方式的氫氣瓶或固態儲氫方式的固態儲氫瓶)給氫氧質子交換膜燃料電池系統7提供氫氣，氧氣由自然吸氣供給，氫氧質子交換膜燃料電池系統7產生的電能可以直接驅動輪轂電機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2中的變頻器來控制車速，通過方向盤3控制車輛轉向，通過制動系統來實現整車的制動，制動系統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，特別是空調車間、超市和倉庫等密閉場合， 對室內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、動力系統、控制系統，其特征是車體上驅動車輪運動的電機，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；氫氧質子交換膜燃料電池系統與儲氫系統連接，氫氧質子交換膜燃料電池系統與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。
2.根據權利要求1所述的氫電混合動力場地車，其特征是制動系統為能通過能量回收系統給超級電容器充電的形式。
3.根據權利要求1或2所述的氫電混合動力場地車，其特征是氫氧質子交換膜燃料電池系統通過DC/DC變換器與動力電池連接。
4.根據權利要求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、動力系統、控制系統，車體上驅動車輪運動的電機，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；氫氧質子交換膜燃料電池系統與儲氫系統連接，氫氧質子交換膜燃料電池系統與電機和/或動力電池連接；動力電池接可進行充電的超級電容器。本發明結構合理，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保車，符合當今社會可持續發展和環保節能這個主題。
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 優先權日2012年1月11日
發明者倪紅軍, 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