專利名稱：燃料電池城市客車動力系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于以燃料電池為動力的城市客車的動力驅動設施，具體的涉及一種 以氫為能源的燃料電池城市客車動力系統。
背景技術：
目前，氫是世界上儲存最豐富且最清潔的能源，是燃料電池的最佳燃料，作為汽車 工業中的一種新能源因其資源豐富、來源廣泛、高效環保受到各國的重視和大力發展。但因 其自身的特點和目前科技發展水平的能力限制了它的廣泛應用。如何安全、高效的使用好 氫能源是目前燃料電池車研發工作的難點和重點。氫具有比重輕、著火范圍廣泛的特點，在空氣中比例4% 75%都可燃燒，密閉狀 態時候還有可能引起爆炸，另外其無色無味、陽光下氫氣燃燒的火焰肉眼不可見，因此出現 泄漏無法通過常規方法觀察到。再者，氫氣分子的體積很小，非常容易泄露。對燃料電池車 的應用必須保證在汽車正常使用條件下不能夠有任何泄漏，同時要保證充分滿足汽車各種 使用工況下的氫氣供應量。即氫氣的儲存和使用要充分滿足安全、可靠的要求。而將燃料電池裝配于城市客車中并實現該城市客車的良好運行與安全控制，還需 要對其配置、控制等進行深入研究，以滿足長期安全使用的需要。
實用新型內容本實用新型提供了一種燃料電池城市客車動力系統，能夠滿足以氫氣作為能源， 通過燃料電池轉換為電能為城市客車提供動力源，以電動機驅動車輛，實現車輛的穩定和 安全運行。其操控性強，能夠實現氫燃料電池的安全供電及城市客車的安全控制，使氫燃料 電池動力系統能夠成為城市客車的動力，滿足其商業化運營的需要。本實用新型所采用的主要技術方案如下—種燃料電池城市客車動力系統，其特征在于該動力系統包括燃料電池系統，包括燃料電池模塊、輔助系統以及燃料電池熱管理模塊；動力電池系統，包括動力電池箱體，該箱體中設置動力電池組、電池管理模塊和電 安全模塊；車載供氫系統，包括加氫模塊、儲氫模塊和供氫模塊，該供氫模塊連接所述燃料電 池系統；供電系統，包括高低壓電氣配電柜、高低壓線束；電驅動系統，包括驅動電機、變速器、DC/DC。具體的講，所述動力系統還包括整車控制系統，該整車控制系統包括一整車控制 器，該整車控制器控制連接所述燃料電池系統、電驅動系統、車載供氫系統和所述動力電池 系統。一實施方式中，所述動力系統進一步包括電動化底盤系統，所述電動化底盤系統 包括電動制動空壓機及其控制器和電動轉向助力驅動裝置及其控制器，其中電動制動空壓機由螺桿式壓縮機、油水分離器、永磁無刷電機、電機控制器組合而成；所述電動轉向助力 驅動裝置由液壓油泵、永磁無刷電機、電機控制器組合而成。另一實施方式中，所述動力系統進一步包括氫安全系統，所述氫安全系統包括監 測氫系統的泄漏狀況的氫氣探頭、安全控制器和信號連接線，所述氫氣探頭分別設置與該 城市客車的乘員艙、燃料電池艙、加注口及氫氣氣瓶艙內。再一實施方式中，所述動力系統進一步包括熱管理系統，該熱管理系統包括為燃 料電池系統和電驅動系統配置的冷卻裝置。一具體實施方式
中，所述車載供氫系統和動力電池系統設置在城市客車的頂部， 所述燃料電池設置在該城市客車的后端部，所述動力電池系統連接設置供電系統和電驅動 系統，所述高低壓電器配電柜設置在該城市客車的后端下部。另外，所述燃料電池具有散熱裝置，該散熱裝置設置在該城市客車的后端頂部。該燃料電池城市客車動力系統將燃料電池作為城市客車能源使用的各個環節進 行系統化，通過合理配置相應的控制及轉化系統，實現了燃料電池的有效能量提供和安全 運行。其即具有經濟實用的特點，又能夠保證城市客車以氫為能源的安全和可控性。其依 靠氫燃料電池系統提供相應氫能向電能的轉化，通過電機驅動車輛。而動力電池系統能夠 在汽車起動、加速、爬坡等工況下，釋放存儲的電能，與燃料電池發電系統共同通過電機驅 動車輛；在汽車減速等工況下，存儲動力系統富余的能量，從而提高整個動力系統的能量效 率。車載供氫系統能夠提供大容量的氫氣儲能，滿足城市客車的行駛周期需要，并可保證氫 氣的穩定和安全存儲及供給；供電系統能夠滿足城市客車各組件及系統的用電需要；整車 控制器可實現通過CAN網絡總線采集各種數據信息，并通過其對城市客車運行進行經濟、 安全的控制。氫安全系統能夠保證氫氣存儲、氫氣供給以及氫氣使用過程中的安全性。熱 管理系統能夠保證動力電池系統和燃料電池系統的溫度安全，實現良好的溫度控制功能。本實用新型的有益效果在于，該燃料電池城市客車動力系統能夠滿足氫燃料電 池作為城市客車動力實現長期穩定和安全運行，其操控性強，能夠實現氫燃料電池動力系 統的安全驅動及城市客車的安全控制，使氫燃料電池能夠成為工業化生產城市客車的動力 源，滿足其正常化和商業化運營的需要。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的闡述。
圖1是本實用新型具體實施方式
中組成框架圖；具體實施方式
如圖1所示，該燃料電池城市客車動力系統的組成有燃料電池系統，包括燃料電池模塊、輔助系統以及燃料電池熱管理模塊；燃料電池 產生的電能經過變電管理器以合適的電壓提供給供電系統。動力電池系統，包括一動力電池箱體，該箱體中設置動力電池組、電池管理模塊和 安全管理模塊；車載供氫系統，包括加氫模塊、儲氫模塊和供氫模塊，該供氫模塊連接所述燃料電 池系統；[0027]供電系統，包括高低壓電氣配電柜，高低壓線束；電驅動系統，設置在包括驅動電機、變速器、D⑶C等。整車控制系統，該整車控制系統包括一整車控制器，該整車控制器控制連接所述 燃料電池系統、電驅動系統和動力電池系統等裝置。電動化底盤系統，包括電動制動空壓機和電動轉向助力驅動裝置，其中電動制動 空壓機由螺桿式壓縮機、油水分離器、永磁無刷電機、電機控制器組合而成；所述電動轉向 助力驅動裝置由液壓油泵、永磁無刷電機、電機控制器組合而成。另外，該燃料電池城市客車動力系統還可設置氫安全系統，氫安全系統包括監測 氫系統的泄漏狀況的氫氣探頭、安全控制器和信號連接線，所述氫氣探頭分別設置與該城 市客車的乘員艙、燃料電池艙、加注口及氫氣氣瓶艙內。熱管理系統，該熱管理系統包括燃料電池系統和電驅動系統配置設置的冷卻裝置。具體裝配時，車載供氫系統設置在城市客車的頂部，動力電池系統設置在客車側 面下部或客車頂部，所述燃料電池設置在該城市客車的后端部，所述高低壓電器配電柜設 置在該城市客車的后端下部。驅動電機系統和燃料電池具有散熱裝置，該散熱裝置設置在 該城市客車的后端頂部。
權利要求一種燃料電池城市客車動力系統，其特征在于該動力系統包括燃料電池系統，包括燃料電池模塊、輔助系統以及燃料電池熱管理模塊；動力電池系統，包括動力電池箱體，該箱體中設置動力電池組、電池管理模塊和電安全模塊；車載供氫系統，包括加氫模塊、儲氫模塊和供氫模塊，該供氫模塊連接所述燃料電池系統；供電系統，包括高低壓電氣配電柜、高、低壓線束；電驅動系統，包括驅動電機、變速器、DC/DC。
2.根據權利要求1所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述動力系統還包 括整車控制系統，該整車控制系統包括一整車控制器，該整車控制器控制連接所述燃料電 池系統、電驅動系統、車載供氫系統和所述動力電池系統。
3.根據權利要求1所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述動力系統進一 步包括氫安全系統，所述氫安全系統包括監測氫系統的泄漏狀況的氫氣探頭、安全控制器 和信號連接線，所述氫氣探頭分別設置與該城市客車的乘員艙、燃料電池艙、加注口及氫氣 氣瓶艙內。
4.根據權利要求1所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述動力系統進一 步包括電動化底盤系統，所述電動化底盤系統包括電動制動空壓機及其控制器和電動轉向 助力驅動裝置及其控制器，其中電動制動空壓機由螺桿式壓縮機、油水分離器、永磁無刷電 機、電機控制器組合而成；所述電動轉向助力驅動裝置由液壓油泵、永磁無刷電機、電機控 制器組合而成。
5.根據權利要求1所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述動力系統進一 步包括熱管理系統，該熱管理系統包括為燃料電池系統和電驅動系統配置的冷卻裝置。
6.根據權利要求1所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述車載供氫系統 和動力電池系統設置在城市客車的頂部，所述燃料電池設置在該城市客車的后端部，所述 動力電池系統連接設置供電系統和電驅動系統，所述高低壓電器配電柜設置在該城市客車 的后端下部。
7.根據要求6所述的燃料電池城市客車動力系統，其特征在于所述燃料電池具有散熱 裝置，該散熱裝置設置在該城市客車的后端頂部。
專利摘要一種燃料電池城市客車動力系統，包括燃料電池系統，包括燃料電池模塊、輔助系統以及燃料電池熱管理模塊；動力電池系統，包括動力電池箱體，該箱體中設置動力電池組、電池管理模塊和電安全模塊；車載供氫系統，包括加氫模塊、儲氫模塊和供氫模塊，該供氫模塊連接所述燃料電池系統；供電系統，包括高低壓電氣配電柜，高低壓線束；電驅動系統，包括驅動電機、DC/DC等。該燃料電池城市客車動力系統能夠滿足以氫氣作為能源，轉換為電能為城市客車提供動力源，以電動機驅動車輛，實現車輛的穩定和安全運行。其操控性強，能夠實現氫燃料電池的安全供電及城市客車的安全控制，使氫燃料電池動力系統能夠成為城市客車的動力，滿足其商業化運營的需要。
文檔編號B60L11/18GK201659898SQ201020118269
公開日2010年12月1日 申請日期2010年2月25日 優先權日2010年2月25日
發明者張禾 申請人:張禾