一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及燃料電池汽車的動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

面對環(huán)境污染、全球氣候變暖、能源短缺的壓力，為了緩解世界上的能源面臨著在若干年后枯竭，以及傳統(tǒng)汽車的激增給環(huán)境帶來的污染等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，新能源汽車的發(fā)展勢在必行。目前在市場上已經(jīng)得到應(yīng)用的電動汽車主要有三類：純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。純電動汽車使用電動機作為動力，受電池技術(shù)的限制和成本高的影響，使得其進一步推廣存在非常大的困難。而混合動力汽車雖然比純電動汽車擁有更好的動力性能和更長的續(xù)駛里程，但是總是無法擺脫傳統(tǒng)石油資源的束縛，無法從根本上很好的解決環(huán)境和資源這兩大問題。燃料電池電動汽車（FCEV）由燃料電池提供動力源，主要是以氫燃料類型為主，是一種真正實現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染、零排放、氫能資源豐富，制取方法很多，可獲取性大等優(yōu)勢，燃料電池被寄望于未來交通運輸最佳動力源之一。

燃料電池是迄今為止最有希望解決汽車能源問題的動力源，氫燃料電池汽車動力系統(tǒng)大致分為全氫架構(gòu)、增程架構(gòu)、雙電架構(gòu)等模式。以燃料電池發(fā)動機作為單一的動力源的燃料電池汽車，存在啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等缺點其應(yīng)用受到了很大的限制。全氫架構(gòu)模式就國內(nèi)而言基礎(chǔ)不夠，很難實現(xiàn)突破。雙電架構(gòu)模式是同時具備鋰電池與氫燃料電池，或以鋰電池為主，或以氫燃料電池為主，雙電架構(gòu)模式比增程架構(gòu)模式消耗更少的鋰電池及氫燃料電池，它的效能及可靠度更高。在成本上方面，比短程純電產(chǎn)品只高了20%左右。然而，由于工作負擔(dān)輕，從而保證了電池組的使用壽命。因此，就國內(nèi)環(huán)境而言，雙電架構(gòu)模式在科學(xué)性、合理性、成本、可靠度等方面都勝過另外兩種架構(gòu)模式，也比較適應(yīng)國內(nèi)車廠發(fā)展需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

面對環(huán)境污染、全球氣候變暖、能源短缺的壓力，為了緩解世界上的能源面臨著在若干年后枯竭，以及傳統(tǒng)汽車的激增給環(huán)境帶來的污染等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，新能源汽車的發(fā)展勢在必行。目前在市場上已經(jīng)得到應(yīng)用的電動汽車主要有三類：純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。純電動汽車使用電動機作為動力，受電池技術(shù)的限制和成本高的影響，使得其進一步推廣存在非常大的困難。而混合動力汽車雖然比純電動汽車擁有更好的動力性能和更長的續(xù)駛里程，但是總是無法擺脫傳統(tǒng)石油資源的束縛，無法從根本上很好的解決環(huán)境和資源這兩大問題。燃料電池電動汽車（FCEV）由燃料電池提供動力源，主要是以氫燃料類型為主，是一種真正實現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染、零排放、氫能資源豐富，制取方法很多，可獲取性大等優(yōu)勢，燃料電池被寄望于未來交通運輸最佳動力源之一。

燃料電池是迄今為止最有希望解決汽車能源問題的動力源，氫燃料電池汽車動力系統(tǒng)大致分為全氫架構(gòu)、增程架構(gòu)、雙電架構(gòu)等模式。以燃料電池發(fā)動機作為單一的動力源的燃料電池汽車，存在啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等缺點其應(yīng)用受到了很大的限制。全氫架構(gòu)模式就國內(nèi)而言基礎(chǔ)不夠，很難實現(xiàn)突破。雙電架構(gòu)模式是同時具備鋰電池與氫燃料電池，或以鋰電池為主，或以氫燃料電池為主，雙電架構(gòu)模式比增程架構(gòu)模式消耗更少的鋰電池及氫燃料電池，它的效能及可靠度更高。在成本上方面，比短程純電產(chǎn)品只高了20%左右。然而，由于工作負擔(dān)輕，從而保證了電池組的使用壽命。因此，就國內(nèi)環(huán)境而言，雙電架構(gòu)模式在科學(xué)性、合理性、成本、可靠度等方面都勝過另外兩種架構(gòu)模式，也比較適應(yīng)國內(nèi)車廠發(fā)展需求。

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)措施：

一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)，包括車體、驅(qū)動電機、燃料電池模塊以及鋰離子電池模塊；所述燃料電池模塊作為所述驅(qū)動電機的第一動力源，包括儲氫單元、輔助單元、燃料電池堆以及散熱單元；所述儲氫單元設(shè)置于所述車體的頂部，并用于向所述燃料電池堆提供燃料；所述輔助單元設(shè)置于所述車體的尾部，并用于向所述燃料電池堆提供空氣；所述燃料電池堆設(shè)置于所述車體的尾部，并用于向與所述驅(qū)動電機以及所述輔助單元提供電能；所述散熱單元設(shè)置于所述燃料電池堆以及所述輔助單元的上方，用于對所述燃料電池堆以及所述輔助單元進行散熱；所述鋰離子電池模塊作為所述驅(qū)動電機的第二動力源設(shè)置于所述車體的中部，并與所述驅(qū)動電機連接；所述第一動力源與所述第二動力源為并聯(lián)關(guān)系。

本實用新型還可以通過以下技術(shù)措施進一步完善：

作為進一步改進，所述車體尾部的側(cè)邊設(shè)置有與所述儲氫單元連通的加氫口。

作為進一步改進，還包括防護罩，用于保護所述儲氫單元。

作為進一步改進，進一步包括智能控制模塊，分別與所述驅(qū)動電機、所述燃料電池模塊以及所述鋰離子電池模塊連接，啟動時，所述智能控制模塊控制所述鋰離子電池模塊作為所述驅(qū)動電機的初始動力源。

作為進一步改進，汽車啟動后，自動切換到所述燃料電池模塊作為所述驅(qū)動電機的驅(qū)動動力源。

作為進一步改進，當(dāng)所述驅(qū)動電機需求功率低于第一預(yù)定值時，所述智能控制模塊控制所述燃料電池模塊向所述鋰離子電池模塊進行充電。

作為進一步改進，當(dāng)所述驅(qū)動電機需求功率超過第二預(yù)定值時，所述智能控制模塊控制所述燃料電池模塊以及鋰離子電池模塊同時向所述驅(qū)動電機提供電能。

作為進一步改進，所述散熱單元包括管道，所述管道連接所述車體的供暖裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、通過系統(tǒng)的第一動力源和第二動力源并聯(lián)的作用，可以有效解決單一動力源的燃料電池汽車啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等問題，同時比純電動汽車擁有更好的動力性能和更長的續(xù)駛里程。

2、該混合動力系統(tǒng)中燃料電池的多余電能可以提供給鋰離子電池充電，保證了電池組的使用壽命。

3、該動力系統(tǒng)排放出的是純凈水，無污染、零排放、氫能資源豐富，同時氫能源具有制取方法很多，可獲取性大等優(yōu)勢，可以很好的解決環(huán)境和資源這兩大問題。

附圖說明

附圖1是本實用新型一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)的示意圖。

附圖2是本實用新型一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換、連接及控制流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。

請參閱圖1，一種新型能源的汽車動力系統(tǒng)，包括車體10、驅(qū)動電機20、燃料電池模塊30以及鋰離子電池模塊40；所述燃料電池模塊30作為所述驅(qū)動電機20的第一動力源，包括儲氫單元31、輔助單元32、燃料電池堆33以及散熱單元34；所述儲氫單元31設(shè)置于所述車體10的頂部，并用于向所述燃料電池堆33提供燃料；所述輔助單元32設(shè)置于所述車體10的尾部，并用于向所述燃料電池堆33提供空氣；所述燃料電池堆33設(shè)置于所述車體10的尾部，并用于向與所述驅(qū)動電機20以及所述輔助單元32提供電能；所述散熱單元34設(shè)置于所述燃料電池堆33以及所述輔助單元32的上方，用于對所述燃料電池堆33以及所述輔助單元32進行散熱。

所述鋰離子電池模塊40作為所述驅(qū)動電機20的第二動力源設(shè)置于所述車體10的中部，并與所述驅(qū)動電機20連接；所述第一動力源與所述第二動力源為并聯(lián)關(guān)系。

通過該動力系統(tǒng)第一動力源和第二動力源并聯(lián)的作用，可以有效解決單一動力源的燃料電池汽車啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等問題，同時比純電動汽車擁有更好的動力性能和更長的續(xù)駛里程；該混合動力系統(tǒng)中燃料電池的多余電能可以提供給鋰離子電池充電，保證了電池組的使用壽命；同時該動力系統(tǒng)排放出的是純凈水，無污染、零排放、氫能資源豐富，同時氫能源具有制取方法很多，可獲取性大等優(yōu)勢，可以很好的解決環(huán)境和資源這兩大問題。

實施例中，所述車體10尾部的側(cè)邊設(shè)置有與所述儲氫單元31連通的加氫口11，所述加氫口11的高度設(shè)置與常用的加油口高度一致，這樣可以方便加氫。

如圖1所示，還包括設(shè)置有防護罩12，所述防護罩12用于保護所述儲氫單元31。

所述動力系統(tǒng)進一步包括智能控制模塊50，所述智能控制模塊50分別與所述驅(qū)動電機20、所述燃料電池模塊30以及所述鋰離子電池模塊40連接。以燃料電池作為單一的動力源的燃料電池汽車啟動時，存在啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等缺點問題，導(dǎo)致其應(yīng)用受到了很大的限制。因此，啟動時，通過所述智能控制模塊50控制所述鋰離子電池模塊40作為所述驅(qū)動電機20的初始動力源，可以很好的解決啟動響應(yīng)慢，輸出特性疲軟等缺點問題。

汽車啟動后，自動切換到所述燃料電池模塊30作為所述驅(qū)動電機20的驅(qū)動動力源，在行駛過程中，所述智能控制模塊50根據(jù)反饋信息，控制所述燃料電池模塊30與所述鋰離子電池模塊40雙電源的自由切換方式，比如在爬坡、轉(zhuǎn)彎或者高速等不同路況下進行自由切換，這樣，可以消耗更少的鋰離子電池以及氫燃料電池，同時動力的效果好及可靠度更高。

所述驅(qū)動電機20的需求功率反饋出燃料電池和鋰離子電池剩余的電量，設(shè)定所述驅(qū)動電機20需求功率的第一預(yù)定值為8KW，當(dāng)所述驅(qū)動電機20需求功率低于第一預(yù)定值8KW時，所述智能控制模塊50收到反饋信息，并控制所述燃料電池模塊30向所述鋰離子電池模塊40進行充電。同時，所述燃料電池模塊30在提供能量過程中產(chǎn)生多余的電能還可以輸送給所述鋰離子電池40進行充電，這樣，延長了鋰離子電池的使用壽命，也增加續(xù)航能力。

設(shè)定所述驅(qū)動電機20需求功率的第二預(yù)定值為50KW，當(dāng)所述驅(qū)動電機20需求功率超過第二預(yù)定值50KW時，所述智能控制模塊50控制所述燃料電池模塊30以及鋰離子電池模塊40同時向所述驅(qū)動電機20提供電能，保證了動力的效果及可靠度。

所述散熱單元34包括一管道341，所述管道341連接所述車體10的供暖裝置。所述燃料電池堆33和所述輔助單元32運行時會產(chǎn)生一定的熱量，溫度過高會影響所述動力系統(tǒng)的運行，因此，所述散熱單元34可以很好的用于對所述燃料電池堆33以及所述輔助單元32進行散熱。通過在所述散熱單元34設(shè)置連接所述車體10的供暖裝置的所述管道341，一部分熱量通過所述管道進入供暖裝置，用于車內(nèi)的供暖，可以合理利用資源。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型保護的范圍之內(nèi)。