[发明专利]一种热自补偿型助力自行车的动力系统

说明书

本发明提供了一种热自补偿型助力自行车的动力系统，包括储氢罐、燃料电池电堆，助力自行车具有车架，车架具体包括：相连接的前斜梁、立管、固定设于立管上的第一壳体、后支架、设于后支架上的第二壳体，第一壳体的内部、第二壳体的内部、立管的内部均中空，第二壳体的一端与立管相连，第一壳体的内部、第二壳体的内部均与立管的内部连通，第一壳体上设有进风口，第二壳体上设有排风口；其中，储氢罐设于第二壳体内，燃料电池电堆设于第一壳体内，燃料电池电堆的空气出口朝向立管，燃料电池电堆排出的热风通过立管的内部空间进入第二壳体内，在流过储氢罐的外表面后从排风口排出。以利用燃料电池电堆运行时产生的废热，实现热自补偿。

技术领域

本发明涉及电动自行车的动力系统技术领域、储氢技术及燃料电池技术领域，具体而言，本发明涉及一种热自补偿型助力自行车的动力系统。

背景技术

氢能被认为是一种理想的清洁能源，具有质量轻，储量丰富，环境友好等优点。氢能源主要产业链包括上游氢气制备，中游氢气运输储存和下游加氢站、氢燃料电池及应用等多个环节。中游氢气储存包括高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。高压气态储氢应用广泛、简便易行、成本低、充放氢速度快，但需要厚重的耐压容器，消耗较大的氢气压缩功，有氢气泄露和容器爆破等不安全因素。低温液态储氢在全球的加氢站中有较大范围应用，但在车载系统中的应用不成熟，存在安全隐患。此外，受限于技术，国内液氢应用成本很高。

在倡导节能减排、低碳出行的大环境下，自行车的动力系统、公交车、地铁、轻轨等公共交通无疑是人们首选的出行方式。其中，自行车的动力系统在现有公共交通系统中具备不可替代的特殊地位，起到了连接目的地与地铁站、公交点的作用。采用低压固态储氢为氢源的氢能助力自行车的动力系统成为经济社会绿色、低碳、安全、环保出行的理想选择。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种热自补偿型助力自行车的动力系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种热自补偿型助力自行车的动力系统，动力系统包括储氢罐、燃料电池电堆、控制装置和驱动装置，储氢罐通过供氢管路向燃料电池电堆供给氢气，燃料电池电堆通过供电线路分别向储氢罐、驱动装置和控制装置供给电能；助力自行车具有车架，车架具体包括：相连接的前斜梁、立管、固定设于立管上的第一壳体、后支架、设于后支架上的第二壳体，第一壳体的内部、第二壳体的内部、立管的内部均中空，第二壳体的一端与立管相连，第一壳体的内部、第二壳体的内部均与立管的内部连通，第一壳体上设有进风口，第二壳体上设有排风口；其中，储氢罐设于第二壳体内，燃料电池电堆设于第一壳体内，燃料电池电堆的空气出口朝向立管，燃料电池电堆排出的热风通过立管的内部空间进入第二壳体内，在流经储氢罐后从排风口排出。

进一步地，还包括：风扇，设于燃料电池电堆的空气出口；燃料电池电堆的空气进口与进风口连通，风扇驱动燃料电池电堆内的气体从空气出口流出并向第二风流道流动。

进一步地，还包括：电加热件，包覆于储氢罐的外表面；隔热层，设于储氢罐与立管的内壁之间；述电加热件与控制装置电连接，燃料电池电堆通过控制装置向电加热件供电；优选地电加热件为呈带状的加热带；或电加热件为呈片状的加热片。

进一步地，空气进口和空气出口分别设于燃料电池电堆相对的两个侧面上；燃料电池电堆的一个侧面的下部和上部分别设有氢气出堆口、氢气入堆口，氢气出堆口上设置有出气电磁阀，第二壳体的底部设有排水口，从氢气出堆口排出的气体和水通过排水口排出；储氢罐的瓶口上设有瓶口阀，供氢管路的第一端通过瓶口阀与储氢罐连通，第二端与氢气入堆口连通，在第一端到第二端的供氢管路上依次设有稳压阀、气体压力传感器、进气电磁阀。