[发明专利]氢电动力改装纯电动车

说明书

本发明公开了一种对纯电动汽车进行优化改造的“器官移植术”技术方案。根据具体车型动力配置、电气操控信号和设备接口参数，设计以质子交换膜氢电堆为发电装置，配以高压储氢罐系统提供超大容量储能，构成结构精巧、动力强劲、储能海量的氢能动力装置；以此装置取代原纯电动汽车内置笨重的动力蓄电池组，既可大幅减轻车身自重、释放更多有效空间，更无须再顾虑蓄电池衰减造成续航能力越来越差、更换新电池费时费钱等诸多烦恼，从根本上提升原纯电动汽车脱胎换骨成为真正绿色环保节能高效的新能源汽车。本发明优越之处在于：相对较低成本较高效率的纯电动汽车升级改造方案，有助于氢电能普及，减少化石燃料污染环境，有利于国家能源安全战略实施。

【技术领域】

本发明涉及一种机动车，具体涉及一种电动车，一种基于蓄电池提供电力的纯电动汽车经过改装改造改设计而成的电动车，以氢气为能源/燃料、以质子交换膜燃料电池PEMFC氢电堆为发电/供电装置，涉及动力蓄电池，涉及改善蓄电池组性能的超级电容器，涉及电控驱动装置、功率型半导体组件和应用电路，还涉及电压、电流、温度、气压等多种传感器、嵌入式自控装置以及嵌入式监控软件等诸多技术领域。本发明采用便携可更换式高压储氢罐提供氢气，故还涉及高压容器及其配套零部件所涉及的一些技术领域。

【背景技术】

随着全球新能源汽车产业快速发展，以动力蓄电池存储电能提供全部能量的纯电动汽车，迅速开拓了规模可观的市场，应用范围在不断扩大。与传统燃油汽车相比，纯电动汽车安静干净动力强劲又不直接排污废气，似有诸多完美优点。然而，纯电动汽车远非完美，除了其总体构成所固有物理障碍之先天不足所导致的缺陷越来越不能忽视，在应用层面所逐渐显现出全局规划上缺乏深谋远虑的许多问题，已经到了非解决不可的严重程度。这里暂且不涉及锂基动力蓄电池产业和天量锂基蓄电池产品给生态环境造成的严重污染将贻害数百上千年，仅在使用中不足表现有：【1】蓄电池重量占比太高，大幅挤占纯电动车的有效载荷，例如：纯电动乘用车如果配备50kwh储电容量，仅动力蓄电池重达约500kg，超过七名乘客体重！至于需要大马力的重载工程车，配置蓄电池储电500kwh，电池重5吨！车身重效率低费用高；【2】巨大容量的动力蓄电池，快充能力差，衰减快寿命短巡航里程少，运行低效维护昂贵；【3】充电设施投入资金大、占用土地多，充电桩数量不足布局不均，单个充电桩输出功率低；【4】不断增长的充电需求对电网压力巨大，突破容量极限难免拉闸限电；而快速充电需求更是雪上加霜，不仅严酷劣化动力电池性能和寿命，更会对市政电网平稳运行造成巨大冲击；【5】在相对偏远的施工工地，缺乏电网覆盖，充电桩成为盲点，若修建充电桩，也仅为权宜之计，用不长久还会妨碍工地施工，这些因素使得纯电动重载工程车辆运营受到极大制约；【6】不断增长的纯电动汽车投放累积形成巨大保有量、以及不断增容的单车储电量，必将给市政电网规划和建设既带来资金和用地压力，又使投资长远效益劣化，进退维谷抉择两难。

可能出现的被动局面必须预防，已经出现的现实问题必须改正！

水是生命之源。氢氧化合生成纯水，氢作为氧化反应的燃料，其能量密度为世间最高，以重量计，其能量密度是常规锂基动力蓄电池的300倍！如果彻底改换思路：采用氢气作为清洁能源，利用质子交换膜氢电堆作为发电装置，配以电控部件和必要的储能部件构成氢电能动力装置；以这种体积小、总重量轻、具有海量储能的氢电能动力装置，完全替代纯电动车笨重的内置式动力蓄电池组。这种类似外科手术式的嫁接改造，瞬间彻底提升原纯电动汽车的性能乃至基因，使其成为全新意义上真正绿色环保的车辆。由于几乎不改变原有纯电动车内部现成的电力驱动装置和总成结构，只需让氢电堆电力装置按照原动力电池组的电气接口参数和控制信号系统数据格式实时对接，加以适当的结构改造配合，便可大功告成。

【发明内容】

本发明公开了一种对纯电动汽车进行优化改造的“器官移植术”技术方案。