[实用新型]氢燃料电池助力自行车的动力系统

说明书

本实用新型提供了一种氢燃料电池助力自行车的动力系统，所述动力系统包括储氢罐、燃料电池装置和控制装置，储氢罐用于存放固态储氢合金材料；储氢罐通过供氢管路向燃料电池装置供给氢气，燃料电池装置能够为助力自行车的移动供给电能；燃料电池装置还通过供电线路分别向储氢罐和控制装置供电，控制装置能够启动与关闭燃料电池装置。本实用新型的技术方案可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

本实用新型涉及电动自行车技术领域、储氢技术及燃料电池技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种氢燃料电池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。国务院公布的“国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)”将高容量储氢材料技术确定为“前沿技术”。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、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成为经济社会绿色、低碳、安全、环保出行的理想选择。

实用新型内容

本实用新型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，本实用新型的一个目的在于提供一种氢燃料电池助力自行车的动力系统。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种氢燃料电池助力自行车的动力系统，动力系统包括储氢罐、燃料电池装置和控制装置，储氢罐用于存放固态储氢合金材料；储氢罐通过供氢管路向燃料电池装置供给氢气，燃料电池装置能够为助力自行车的移动供给电能；燃料电池装置还通过供电线路分别向储氢罐和控制装置供电，控制装置能够启动与关闭燃料电池装置。

进一步地，助力自行车具有车架，车架包括前斜梁、连接踏板、主立管，前斜梁和主立管均连接在连接踏板的上方，前斜梁的内部和连接踏板的内部均中空，储氢罐设于前斜梁内，燃料电池装置设于连接踏板内，其中，储氢罐与前斜梁的内壁之间的间隙形成第一风流道，燃料电池装置的空气出风口通过第二风流道与第一风流道连通，燃料电池装置排出的热风通过第二风流道、第一风流道流经储氢罐后，从设于前斜梁上的排风口排出。

进一步地，还包括：电加热件，包覆于储氢罐的外表面；隔热层，设于储氢罐与前斜梁的内壁之间；驱动装置，与燃料电池装置、控制装置电连接；电加热件与控制装置电连接，燃料电池装置通过控制装置向电加热件、驱动装置供电；控制装置根据驱动装置输出功率的大小调节电加热件的加热功率。

进一步地，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，燃料电池装置具体包括：燃料电池电堆、排风罩、风扇；燃料电池电堆相对的两个面上分别设有空气进风口和空气出风口；风扇设于空气出风口上，风扇的出风口连通有第二风流道，在风扇的驱动下，从空气出风口流出的空气向第二风流道内流动；燃料电池电堆的一个侧面的下部和上部分别设有氢气入堆口，氢气出堆口，氢气出堆口与燃料电池电堆之间的出气管道上设置有出气电磁阀，连接踏板的底部设有排水口，从氢气出堆口排出的气体和水通过排水口排出；排风罩内设有供空气流动的第二风流道，排风罩的第一端与燃料电池电堆相连，第二端与主立管相连，使得第二风流道的两端分别与燃料电池电堆的空气出风口和第一风流道连通；优选地，沿排风罩的第一端到第二端的方向，第二风流道的横截面积逐渐减小，且排风罩的内壁平滑过渡。