[发明专利]基于固体氢技术的燃料电池汽车

说明书

本发明公开了一种基于固体氢技术的燃料电池汽车，包括：固体氢氢气发生装置、燃料电池系统、DC/DC转换器、水路系统、储能电池系统、电机以及控制系统。本发明中，通过固体氢和水在固体氢气发生装置内反应生成氢气，固体氢存储方便安全，解决了传统氢气在存储方面的问题；氢气发生反应可控，氢气作为燃料电池系统原料，绿色环保无污染。本发明采用储能电池系统和以固体氢为供氢原料的燃料电池系统混联作为整车动力系统，能满足整车各种工况需求，完美解决了纯电动汽车的里程焦虑，以固体氢作为燃料电池系统的供氢来源，安全高效，固体氢相对于液态氢和高压气氢，储氢率更高，也可节省不少整车空间，进而减少整车成本。

技术领域

本发明涉及交通工具领域，特别涉及一种基于固体氢技术的燃料电池汽车。

背景技术

汽车是人们日常出行常用的交通工具，为出行提供了很大的便利性和灵活性。现有汽车大多是以汽油或柴油为主要燃料的内燃机汽车，在汽车产业快速发展和扩张的过程中却也伴随能源危机和环境污染的问题。为解决能源和环境问题，世界范围内的各汽车厂商均在大力开展新能源汽车技术研究，新能源汽车研究主要的两个方向为纯电动车和燃料电池汽车。纯电动汽车是以车载电源为动力的汽车，以电能为能源，具有污染小、噪声低等优点，但在实际应用场景下，也有续航里程短、充电时间长等严重缺点。燃料电池汽车是使用燃料电池作为能源的汽车，不仅具有无污染、噪声低、效率高等优点，也解决了纯电动汽车续航短、充电时间长的问题。氢气作为燃料电池的主要燃料，却也存在储存困难、运输不安全等问题，固体氢具有储运方便、安全等优势，其利用金属氢化物与水反应生成氢气，固体氢可应用到汽车领域，但现在缺少能利用固体氢解决上述问题的成熟技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于固体氢技术的燃料电池汽车。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于固体氢技术的燃料电池汽车，包括：固体氢氢气发生装置、燃料电池系统、DC/DC转换器、水路系统、储能电池系统、电机以及控制系统；

所述固体氢氢气发生装置中通过固体氢与水反应生成氢气；

所述燃料电池系统以所述固体氢氢气发生装置产生的氢气为原料与氧气反应发电并生成水，发出的电供给所述电机；

所述DC/DC转换器用于将所述燃料电池系统发出的电进行电压转换后供给所述电机或储能电池系统。

所述水路系统用于为所述固体氢氢气发生装置提供原料水，以及回收所述燃料电池系统产生的水；

所述储能电池系统用于存储所述燃料电池系统产生的多余的电能，以及为整车启动和所述控制系统供电；

所述电机用于为整车提供动力。

优选的是，所述控制系统包括氢气发生装置控制器、燃料电池控制器、DC/DC控制器、电池管理系统、电机控制器以及整车控制器。

优选的是，所述水路系统包括水箱和水泵，所述水泵用于将所述水箱中存储的水注入所述固体氢氢气发生装置；所述燃料电池系统产生的水通过管道输送至所述水箱。

优选的是，所述氢气发生装置控制器连接所述固体氢氢气发生装置和水泵，其用于根据整车工况和动力需求控制所述固体氢氢气发生装置的反应速率和水泵的注水量。

优选的是，所述燃料电池控制器连接所述燃料电池系统，其用于根据整车工况和动力需求控制所述燃料电池系统的反应速率。

优选的是，所述电池管理系统连接所述储能电池系统，其用于对所述储能电池系统的电池能量进行管理；

所述DC/DC控制器连接所述DC/DC转换器，其用于根据整车工况控制所述DC/DC转换器工作。

优选的是，所述电机控制器连接所述电机，其用于根据整车工况和动力需求控制所述电机工作。