电动汽车便携式车载燃料电池充电电源.pdf

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410750440.9 (22)申请日 2014.12.10 H01M 8/24(2006.01) (71)申请人 沈阳德邦仪器有限公司 地址 110623 辽宁省沈阳市浑南新区新络街 8-2 号 (72)发明人 孙汉东 (74)专利代理机构 沈阳技联专利代理有限公司 21205 代理人 张志刚 (54) 发明名称 电动汽车便携式车载燃料电池充电电源 (57) 摘要 一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电 源， 涉及一种汽车电池充电电源， 所述燃料电池充 电电源包括电堆 （1） 、 充电枪插口 （2） 、 壳体 （3） 、 进气管 （。

2、4） 、 氢气流量控制器 (5)、 氢气罐 (6)、 电 缆线 (7) ； 壳体 (3) 由两部分组成， 电堆 (1) 经过 电缆线(7)连接在氢气流量控制器(5)上， 氢气流 量控制器 (5) 经过进气管 (4) 在连接在电堆 (1) 的底部， 壳体 （3） 的中间设有充电枪插口 （2） , 氢 气流量控制器 （5） 的另一端连接在氢气罐 （6） 上。 该充电电源没有电网动力电源供电， 自身发电和 储存的电能来给汽车充电， 设备的可靠性、 安全性 高， 使用方便， 能很好地满足汽车移动充电需求。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1。

3、页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104466218 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104466218 A 1/1 页 2 1.一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 其特征在于， 所述燃料电池充电电源 包括电堆 （1） 、 充电枪插口 （2） 、 壳体 （3） 、 进气管 （4） 、 氢气流量控制器 (5)、 氢气罐 (6)、 电 缆线(7) ； 壳体(3)由两部分组成， 电堆(1)经过电缆线(7)连接在氢气流量控制器(5)上， 氢气流量控制器 (5) 经过进气管 (4) 在连接在电堆 (1) 的底部， 壳体 （3） 的中间设有充电 枪插口 （2） 。

4、, 氢气流量控制器 （5） 的另一端连接在氢气罐 （6） 上。 2.一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 其特征在于， 所述燃料电池充电电源 包括电堆 (1)、 充电枪插口 (2)、 壳体 (3)、 进气管 (4)、 氢气流量控制器 (5)、 甲醇 （乙醇） 存 储罐 (8)、 甲醇 （乙醇） 制氢器 (9)、 电缆线 (7) ； 壳体 (3) 由两部分组成， 电堆 (1) 经过电缆 线 (7) 连接在氢气流量控制器 (5) 上， 电缆线 (7) 同时还连接在甲醇 （乙醇） 制氢器 (9) 上， 氢气流量控制器 (5) 经过进气管 (4) 在连接在电堆 (1) 的底部， 壳体 (3) 的中。

5、间设有充电 枪插口 (2), 氢气流量控制器 (5) 的另一端连接在甲醇 （乙醇） 制氢器 (9) 的下部， 甲醇 （乙 醇） 制氢器 （9） 的下部在连接甲醇 （乙醇） 存储罐 （8） 上。 3.一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 其特征在于， 所述燃料电池充电电 源包括电堆 （1） 、 充电枪插口 （2） 、 壳体 （3） 、 进气管 （4） 、 氢气流量控制器 （5） 、 水量控制器 （10） 、 硼氢化钠燃料盒 （11） 、 储水罐 （12） 、 电缆线 （7） ； 壳体 （3） 由两部分组成， 电堆 （1） 经过 电缆线 (7) 连接在氢气流量控制器 (5) 上， 电缆线 (7。

6、) 同时还连接在储水罐 (12) 上， 氢气 流量控制器 (5) 经过进气管 (4) 在连接在电堆 (1) 的底部， 壳体 (3) 的中间设有充电枪插 口 (2), 氢气流量控制器 (5) 的另一端连接在储水罐 (12) 的下部， 储水罐 （12） 上连接有水 量控制器 （10） 和硼氢化钠燃料盒 (11)。 4.根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 其特 征在于， 所述燃料电池充电电源电堆输出功率为 1kW-3 kW ； 氮气舱为 2bar ； 电堆反应温度 为 70 80。 5.根据权利要求 1 或 2 或 3 所述的一种电动汽车便携式车载燃料电。

7、池充电电源， 其特 征在于， 所述燃料电池充电电源检测组件为单堆性能监测 ； 检测传感器为压力、 氢气、 温度 传感器。 权 利 要 求 书 CN 104466218 A 2 1/4 页 3 电动汽车便携式车载燃料电池充电电源 技术领域 0001 本发明涉及一种汽车电池充电电源， 特别是涉及一种电动汽车便携式车载燃料电 池充电电源。 背景技术 0002 电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求， 加之新材料 和新技术的发展， 电动车进入了发展高潮。电动汽车作为绿色交通工具， 将在 21 世纪给人 类社会带来巨大的变化。据不完全统计， 今年各地公布的在行政力量推动下预计上路的新。

8、 能源汽车目标总数将近 8 万辆。依托当地汽车企业生产的新能源汽车， 采用政策补贴、 公共 交通推广和政府采购等方式， 抢夺新能源汽车产业第一杯羹， 是各地政府扶持新能源汽车 产业的基本商业逻辑。 0003 中国电动汽车发展前景非常好， 因为从能源安全、 节能环保和产业升级等方面考 虑， 中国电动汽车的发展十分有必要。 全世界都在倡导低碳环保， 对环境污染较大的汽车业 更要积极响应。各国政府都在大力发展新能源汽车， 尤其是零排放的电动汽车 2020 年， 中 国将成为全球最大的电动汽车 (EV) 市场， 欧洲和美国分列二三位。波士顿咨询公司在一份 研究报告中表示， 中国未来 10 年将会有 5。

9、00 万辆电动汽车上路行驶， 2020 年电动车销量大 约相当于同期新车总销量的 7%。 0004 燃料电池技术自发明以来， 提供了可以说是最通用的能源解决方案。燃料电池与 种类繁多的供电方式从电池到内燃机展开竞争， 并应用于从家庭发电供热、 移动电话 充电器到汽车、 通讯、 电力、 工业等在内的大量应用中。燃料电池使用的燃料与其他竞争技 术存在明显差别。 内燃机技术仅限于使用一些液体燃料， 电池需要充电来补充能源， 而燃料 电池则可以使用能提供氢的任何能源。这为该技术开辟了巨大的潜力， 使其可以直接集成 到现有的天然气基础设施， 加工废弃物氢的化工厂， 以及自垃圾填埋场生物甲烷、 甲醇等燃 。

10、料， 并且能量转化效率高， 清洁环保。 在国家建设节能减排、 绿色环保的和谐社会的背景下， 成为企业承担社会责任的绝佳选择。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 该充电电源 没有电网动力电源供电， 自身发电和储存的电能来给汽车充电， 设备的可靠性、 安全性高， 使用方便， 能很好地满足汽车移动充电需求。 0006 本发明的目的是通过以下技术方案实现的 ： 一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 所述燃料电池充电电源包括电堆、 充电 枪插口、 壳体、 进气管、 氢气流量控制器、 氢气罐、 电缆线 ； 壳体由两部分组成， 电堆经过电缆 线连接在氢气流。

11、量控制器上， 氢气流量控制器 5 经过进气管在连接在电堆的底部， 壳体的 中间设有充电枪插口 , 氢气流量控制器的另一端连接在氢气罐上。 0007 一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 所述燃料电池充电电源包括电堆、 说 明 书 CN 104466218 A 3 2/4 页 4 充电枪插口、 壳体、 进气管、 氢气流量控制器、 甲醇 （乙醇） 存储罐、 甲醇 （乙醇） 制氢器、 电缆 线 ； 壳体由两部分组成， 电堆经过电缆线连接在氢气流量控制器上， 电缆线同时还连接在甲 醇 （乙醇） 制氢器上， 氢气流量控制器经过进气管在连接在电堆的底部， 壳体的中间设有充 电枪插口 , 氢气流量控制器。

12、的另一端连接在甲醇 （乙醇） 制氢器的下部， 甲醇 （乙醇） 制氢器 的下部在连接甲醇 （乙醇） 存储罐上。 0008 一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 所述燃料电池充电电源包括电堆、 充电枪插口、 壳体、 进气管、 氢气流量控制器、 水量控制器、 硼氢化钠燃料盒、 储水罐、 电缆 线 ； 壳体由两部分组成， 电堆经过电缆线连接在氢气流量控制器上， 电缆线同时还连接在储 水罐上， 氢气流量控制器经过进气管在连接在电堆的底部， 壳体的中间设有充电枪插口 , 氢气流量控制器的另一端连接在储水罐的下部， 储水罐上连接有水量控制器和硼氢化钠燃 料盒。 0009 所述的一种电动汽车便携式车载燃料。

13、电池充电电源， 所述燃料电池充电电源电堆 输出功率为 1kW-3 kW ； 氮气舱为 2bar ； 电堆反应温度为 70 80。 0010 所述的一种电动汽车便携式车载燃料电池充电电源， 所述燃料电池充电电源检测 组件为单堆性能监测 ； 检测传感器为压力、 氢气、 温度传感器。 0011 本发明的优点与效果是 ： 1. 车载移动充电设备由于没有电网动力电源供电， 需要自身发电和储存的电能来给 汽车充电， 还要使用方便， 因此， 设备的可靠性、 安全性要求非常高， 技术含量也很高。 “电动 汽车便携式车载燃料电池充电电源” 就能很好地满足汽车移动充电需求。燃料电池将化学 能直接转化为电能， 不涉。

14、及热机过程， 能量转换不受卡诺循环的限制， 其理论热电转化效率 可达 85%90， 但由于电池在 工作时受各种极化的限制， 目前各类燃料电池的实际发电 效率均在 40%60%的 范围内， 若实现热电联供， 总体热效率可达 80%以上。 电动汽车的普 及应用， 随之而来的将需要大量的充电设施， 包括固定充电站和车载移动充电设备。 0012 2. 燃料电池几乎不排放 NOx及 SO x ， 温室气体 CO2的排放量也比火力发电减少 40%60%， 减轻了对大气的污染 ； 没有传动部件， 工作时噪声极低， 因而可直接设在用户附 近， 从而减少传输费用和传输损失。燃料电池的环境友好性是使其具有极强生命。

15、力和长远 发展潜力的主要原因。 0013 3. 与燃气涡轮机或内燃机相比， 燃料电池没有机械传动部件， 因而系统更加安全 可靠， 不会因传动部件失灵而引发恶性事故。 附图说明 0014 图 1 为本发明氢气燃料电池充电电源结构示意图 ； 图 2 为本发明甲醇 （乙醇） 燃料电池充电电源结构示意图 ； 图 3 为本发明硼氢化钠燃料电池充电电源结构示意图。 具体实施方式 0015 下面结合附图所示实施例， 对本发明作进一步详述。 0016 图中部件 ： 电堆1、 充电枪插口2、 壳体3、 进气管4、 氢气流量控制器5、 氢气罐6、 电 缆线 7、 甲醇 （乙醇） 存储罐 8、 甲醇 （乙醇） 制氢。

16、器 9、 水量控制器 10、 硼氢化钠燃料盒 11、 储 说 明 书 CN 104466218 A 4 3/4 页 5 水罐 12。 0017 燃料电池是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能 的发电装置， 是一项高效率利用能源而又不污染环境的新技术。 燃料电池有多种类型， 按使 用的电解液不同分类， 主要有磷酸型燃料电池 （PAFC） 、 熔融碳酸盐燃料电池 （MCFC） 、 固体 氧化物燃料电池 （SOFC） 、 质子交换膜燃料电池 （PEMFC） 及碱性燃料电池 （AFC） 。燃料电池被 认为是继火力发电、 水力发电、 太阳能发电和原子能发电之后的新一代发电技术， 具。

17、有其它 发电方式不可比拟的优越性。 0018 燃料单电池由阳极、 阴极和质子交换膜组成， 阳极为氢燃料发生氧化的场所， 阴极 为氧化剂还原的场所， 两极都含有加速电极电化学反应的催化剂， 质子交换膜作为电解质。 工作时相当于一直流电源， 其阳极即电源负极， 阴极为电源正极。 把氢和氧分别供给阴极和 阳极， 氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后， 放出电子通过外部的负载到达阳极。 原料 氢气在核心组件中游离出氢离子通过与质子交换膜及催化剂的电化反应， 产生出电能。反 应生成副产品为 75 度纯净水被排出。 0019 见燃料电池发电原理图 ； 电动汽车便携式车载燃料电池充电电源结构框图 ； 电动汽。

18、车便携式车载燃料电池充电电源由两大部分组成 ： 一部分是燃料电池发电部 分， 另一部分是制氢气部分。 0020 燃料电池发电部分主要由发电电堆、 电动汽车充电枪插口、 连接电缆、 氢进气管、 壳体等组成。 0021 制氢气部分按制氢原料不同分三类 ： 如图， 一类是直接用氢气罐放出氢气发电， 包 括氢气罐、 氢气流量控制器、 电缆连接线、 壳体组成。二类是用甲醇 （或乙醇） 为燃料， 经过制 氢器裂解产生氢气发电， 包括甲醇 （乙醇） 存储罐、 甲醇 （乙醇） 制氢器、 氢气流量控制器、 电 缆连接线、 壳体组成。三类是用硼氢化钠为燃料和水化学反应产生氢气发电。包括硼氢化 钠燃料盒、 储水罐、。

19、 水量控制器、 氢气流量控制器、 电缆连接线、 壳体组成。 0022 实施例 1 见图 1 ： 壳体 3 由两部分组成， 电堆 1 经过电缆线 7 连接在氢气流量控制器 5 上， 氢气 流量控制器5经过进气管4在连接在电堆1的底部， 壳体3的中间设有充电枪插口2, 氢气 流量控制器 5 的另一端连接在氢气罐 6 上。 0023 实施例 2 见图 2 ： 壳体 3 由两部分组成， 电堆 1 经过电缆线 7 连接在氢气流量控制器 5 上， 电缆 线 7 同时还连接在甲醇 （乙醇） 制氢器 9 上， 氢气流量控制器 5 经过进气管 4 在连接在电堆 1 的底部， 壳体 3 的中间设有充电枪插口 2,。

20、 氢气流量控制器 5 的另一端连接在甲醇 （乙醇） 制氢器 9 的下部， 甲醇 （乙醇） 制氢器 9 的下部在连接甲醇 （乙醇） 存储罐 8 上。 0024 实施例 3 见图 3 ： 壳体 3 由两部分组成， 电堆 1 经过电缆线 7 连接在氢气流量控制器 5 上， 电缆 线 7 同时还连接在储水罐 12 上， 氢气流量控制器 5 经过进气管 4 在连接在电堆 1 的底部， 壳体 3 的中间设有充电枪插口 2, 氢气流量控制器 5 的另一端连接在储水罐 12 的下部， 储 水罐 12 上连接有水量控制器 10 和硼氢化钠燃料盒 11。 0025 产品参数如下 ： 电堆输出功率为 1kW-3 kW ； 氮气舱为 2bar ； 电堆反应温度为 70 80 ； 检测组件为单堆性能监测 ； 检测传感器为压力、 氢气、 温度等传感器 ； 使用寿 说 明 书 CN 104466218 A 5 4/4 页 6 命为 10000h ； 存储温度为 -40 +70 ； 工作温度为 -30 +60 ； 相对湿度为 5% 95% ； 海拔高度 2000m ； IP 防护等级为 IP55 ； 存储温度为 -40 +70。 说 明 书 CN 104466218 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 104466218 A 7 。