[发明专利]一种空铁驱动用的氢燃料电池包

说明书

技术领域

本发明涉及空铁驱动领域，具体涉及一种空铁驱动用的氢燃料电池包。

背景技术

空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。空铁是一种新型新能源公共交通，集城市快速公交(BRT)与地铁的优点于一身，具有缓解交通拥堵、载客效率高、成本低、建设周期短、不占用停车场、节能环保等众多优点。人类对新能源的广泛运用，导致了二次电池市场的急速扩大。当前新能源体系中对二次电池的要求无处不在。无论是电动汽车，风能，太阳能并网还是电网调峰，都急需一种廉价，可靠，安全和寿命长的二次电池。目前所发展的二次电池主要集中在锂离子电池，高温钠硫电池，钠镍氯电池和钒液流电池。这些电池都具有各自的优点，比如锂离子电池和高温钠硫电池寿命长以及能量密度高，钒液流电池更是理论上具备无限的寿命等。但无论哪种电池，都无法同时满足廉价，可靠，安全和寿命长的要求。传统的锂离子电池过于昂贵，且有安全隐患；高温钠硫电池制造技术门槛高，售价昂贵；钒液流电池多项技术瓶颈目前都未能获得突破等。

特别是对于空铁而言，动力蓄电池包需要安装在轨道箱梁内，由于空间限制、加上单体蓄电池的性能有限，一个现有的电池包的电量只能运行100公里左右，远远不能满足长距离运行的要求，极大的限制了空铁技术的大规模推广。针对上述问题，现有技术只能够采用频繁更换电池包的方法，但是每天更换3-4次电池包不仅流程复杂，还要配置专门的充电站，成本居高，严重影响运行效率和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空铁驱动用的氢燃料电池包，以解决现有技术中空铁长途运行过程中需要频繁更换电池包的问题，实现为空铁持续稳定的提供动力供给的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种空铁驱动用的氢燃料电池包，包括支架，所述支架的底端为置物腔，置物腔上设置若干层容纳腔，每层容纳腔内均设置两个氢燃料电池组、一个电控箱，每层容纳腔内的电控箱均与同层的两个氢燃料电池组的输出端连接；所述置物腔内设置散热器、蓄水装置、高压储气罐，所述散热器的散热板紧贴置物腔顶面，所述蓄水装置与氢燃料电池组的排水端相连，所述高压储气罐与氢燃料电池组的氢气入口端相连。

针对现有技术中空铁长途运行过程中需要频繁更换电池包的问题，本发明提出一种空铁驱动用的氢燃料电池包，包括支架，支架中包括了位于下方的置物腔、以及位于置物腔上方的若干层容纳腔，容纳腔用于容纳氢燃料电池组和电控箱，每层的容纳腔内均设置有两个氢燃料电池组，因此每层容纳腔中的电控箱都与同层的两个氢燃料电池组的输出端相连，通过电控箱对氢燃料电池组的运行情况进行监测，同时便于汇总电流统一输出。置物腔内部设置有散热器、蓄水装置、高压储气罐。其中，散热器用于提高氢燃料电池组的散热性能，因此使得散热器的散热板紧贴在置物腔顶面，使其能够更加快速的对氢燃料电池组所产生的热量进行吸收与散热，从而有效提高热耦合效率。蓄水装置用于收集氢燃料电池组工作过程中电化学反应所产生的水，避免四处流动影响设备正常运行。还包括高压储气罐，用于储存氢气，为氢燃料电池组提供稳定的原料供给。本发明通过氢燃料电池组作为空铁长途运行过程中的电力供给设备，氢燃料电池发电所需的原料为氢气和氧气，氢气由高压储气罐进行储存供给，氧气由空铁运行过程中流动的空气自然供给即可，从而在空铁运行过程中，能够持续不断的产生电能，为空铁持续的提供动力供给，不需要建设高压电、变电站、充电站等额外基础设备，减少大量建设和备用锂电池成本。在有高压电地区能够节省建设成本，而在较为落后的没有高压电的野外等，也能够提供足够的动力，使得大规模、远距离建设空铁成为可能，从而解决了现有技术中使用蓄电池作为空铁动力源、在长途运行过程中需要频繁更换电池包的问题，配合电控箱、散热器、蓄水装置，使得本发明工作过程中整体稳定、无流体外漏，能够为空铁持续稳定的提供动力供给。

优选的，所述置物腔内还设置有承重轮。通过承重轮提高支架的整体承载能力，增大对支架内部各种设备支撑强度，同时便于搬运移动。

优选的，所述散热器的数量≥2，散热器的散热板为铝质散热板。确保本发明优良的散热能力。

优选的，所述容纳腔内部底面固定有凸起的架体，所述氢燃料电池组固定在架体上。使得氢燃料电池组位于架体上，极大的增强热量散溢的速率，提高散热能力。

优选的，所述电控箱的侧壁设置百叶窗。通过百叶窗提高电控箱的散热效率、同时避免灰尘等杂物进入。