[发明专利]一种燃料电池与太阳能联供型电动汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池与太阳能联合供电系统，特别涉及一种燃料电池与太阳能给电动汽车联合供电系统，属于新能源技术领域。

背景技术

近年来，我国经济稳步、快速的增长，汽车成为我们日常生活中不可缺少的部分，据中国汽车协会数据显示，2012年，我国汽车产、销量分别达到1927.18万辆和1930.64万辆，目前全国汽车的保有量已达1.2亿量。有专家预测，中国汽车后市场在未来的10-15年时间中，每年将保持两位数以上的高速增长。

汽车给我们的工作、生活带来方便的同时，汽车排放的尾气也严重污染了我们赖以生存的环境染，同时，汽车所燃烧的燃油也消耗了大量的资源。近年来，新能源汽车不断发展，插电式电动汽车、混合动力汽车均已经出现在市场上。电动汽车受到电池技术限制，一次充电续航能力有限，所以燃料电池有望成为未来新能源汽车的重要发展方向。国家专CN1663838A公布了一种燃料电池汽车混合动力系统，系统由燃料电池子系统，蓄电池子系统，以及功率二极管，DC/DC变换器，电机控制器组成，缩减了DC/DC变换器功率，增加了混合动力系统的可靠性。中国专利CN102114789A公开了一种多功能燃料电池汽车系统，包括供能单元、驱动单元、控制单元，多个用电单元共享一个供能单元，系统结构紧凑。

燃料电池技术不受卡诺循环的限制，转换效率可达到45％，但实际燃料电池的发电效率仍然不高，本发明提供一种电动汽车能源部分循环系统，可进一步提高系统的效率和能源的利用率。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的系统效率较低的问题和不足，本发明的目的是提供一种燃料电池和太阳能联供型电动汽车。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种燃料电池和太阳能联供型电动汽车，包括：

光伏发电系统，将太阳辐射能转换为电能，由光伏电池串并联构成；

氢燃料储存装置，储存电动汽车所需的燃料氢气；

燃料电池系统，用于将燃料转换为直流电能；

单向DC/DC变换器，用于将燃料电池的直流电能转化为满足变换器的输入电能；

双向变换器，用于将单向DC/DC变换器和双向DC/DC变换器输出的直流电能变换为驱动电机所需要的交流电能，并将驱动电机工作在发电状态时的交流电能进行整流，通过双向DC/DC变换器给动力电池充电；

驱动电机，用于驱动车辆，将电能转换为机械能，由永磁同步电机构成；

双向DC/DC变换器，用于将车载电池的直流电能转化为满足变换器的输入电能，当变换器的工作在整流状态时，变换器的输出电能反馈给车载电池；

电解水容器，用于存储燃料电池装置发电过程所产生的水，并可以将水电解为氢气；

动力电池，用于存储光伏电池所产生的电能，在燃料电池启动时作为启动电源；

车用负载，为汽车常用的负载，如收音机、车灯等。

其中，所述光伏发电系统与车用负载、动力电池、电解水容器连接，动力电池与双向DC/DC变换器的输入连接，同时与燃料电池启动辅助设备连接，双向DC/DC变换器的输出与双向变换器的输入连接，双向变换器的输出与驱动电机连接。

所述燃料电池系统发电过程产生直流电和水，直流电输出与单向DC/DC变换器输入连接，单向DC/DC变换器输出与双向变换器输入连接，单向DC/DC变换器与双单向DC/DC变换器在双向变换器的输入以并联形式连接，中间并有超级电容器。燃料电池产生的水由管道与电解水容器连接，电解水容器供电单元与光伏电池连接，电解制的氢气由输气管道与氢燃料储存装置连接，氢燃料储存装置输出由输气管道与燃料电池系统的阳极连接。

有益效果：本发明与现有技术相比，不仅实现燃料电池与太阳能光伏发电共同给电动汽车供电，还实现水电解循环利用，进而提高系统的效率，而且，当电动汽车存放在露天的停车场时，一方面降低了汽车内的温度，另一方面，产生了取车所需要的燃料。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中有：光伏发电系统1、氢燃料储存装置2、燃料电池系统3、单向DC/DC变换器4、双向变换器5、驱动电机6、双向DC/DC变换器7、电解水容器8、动力电池9、车用负载10。

图2为动力电池与燃料电池供电结构图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐明本发明。