[发明专利]一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统及控制方法

说明书

本发明公布一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统及控制方法，属于特种工程机械智能控制技术。箱体中安装有电堆，电堆连接有燃电系统控制器；电堆输入端连接有空气子系统和供氢子系统，电堆输出端连接有稳压DC/DC模块；稳压DC/DC模块连接有锂电池，锂电池和稳压DC/DC模块分别连接至燃电系统控制器；燃电系统控制器连接行走及工作控制系统；锂电池连接有车载充电机；箱体中还安装有散热系统。本发明由锂电池提供氢燃料动力系统开机时需要的电源以及并补充整车在加载时燃料电池瞬时不足的功率，满足1.5T‑3.5T的伸缩臂叉车需求；锂电池搭配车载充电机使用，避免氢燃料动力系统无法正常启动的问题，提高了整车工作效率且没有污染。

技术领域

本发明涉及一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统及控制方法，属于特种工程机械智能控制技术领域。

背景技术

如今，占据人类活动中碳排量较大的工程机械领域，是被重点关注和改造的关键领域。传统的工程机械尤其是伸缩臂叉车均采用内燃发动机，噪声大、碳排放量大、污染严重。

2018年以，后市场出现了电动伸缩臂叉车。虽然电动伸缩臂叉车无污染。噪音小，但是电动伸缩臂叉车的性能也有所降低，而且续航时间仅2-3小时，工作效率低，不能满足工程机械的市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统及控制方法，提高伸缩臂叉车的输出功率，延长伸缩臂叉车的持续工作时间。

本发明通过以下技术方案实现：一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统，包括箱体，箱体中安装有电堆，电堆连接有燃电系统控制器；所述电堆输入端连接有用于向电堆输送燃料的空气子系统和供氢子系统，电堆输出端连接有稳压DC/DC模块；所述稳压DC/DC模块连接有锂电池，锂电池和稳压DC/DC模块分别连接至所述燃电系统控制器；燃电系统控制器连接伸缩臂叉车的行走及工作控制系统；所述锂电池连接有车载充电机，车载充电机用于为锂电池充电和加热；所述箱体中还安装有散热系统。

其进一步是：所述供氢子系统包括用于存储氢气的储氢瓶，储氢瓶出气口连接有引射器，引射器连接至所述电堆。

所述空气子系统包括空压机电机及控制器和空压机泵头，空压机电机及控制器控制连接空压机泵头；空压机泵头吸气口连接有空气过滤器，空压机泵头出气口连接至所述电堆。

所述散热系统包括水泵、水箱Ⅰ、水箱Ⅱ和散热风扇；所述水泵通过循环管路分别连接水箱Ⅰ和水箱Ⅱ，水泵、散热风扇连接至燃电系统控制器；所述燃电系统控制器通过散热系统调节电堆的工作温度。

所述水箱Ⅰ、水箱Ⅱ中的冷却介质为去离子水或50/50乙二醇水混合液。

所述燃电系统控制器连接有电气系统，电气系统连接有显示屏；所述电气系统包括保险盒和DC/DC电源，所述DC/DC电源与用于提供低压电源；所述显示屏实时显示锂电池的电流、电压、温度、电量和循环次数参数，以及电堆中氢气浓度、氢气压力和温度参数，显示屏用于修改所述参数。

所述箱体设置有两层；

所述锂电池、散热风扇、储氢瓶安装在箱体下层；

所述散热风扇位于储氢瓶的一端，储氢瓶的进气口设置在远离散热风扇的一端；所述锂电池位于散热风扇和储氢瓶的同一侧；

所述显示屏、空气过滤器、引射器、水泵、水箱Ⅰ、水箱Ⅱ、保险盒、电堆、稳压DC/DC模块、车载充电机、空压机电机及控制器、DC/DC电源、氢燃料动力系统控制器、空压机泵头安装在箱体上层；

所述水箱Ⅰ、水箱Ⅱ对称布置在散热风扇上方的两侧位置；所述车载充电机位于电堆和空压机电机及控制器之间；所述电堆的排水口布置在箱体下层底部。

所述锂电池包括多节电芯，锂电池电压平台为80V，总电量为4.2kWh，最大持续放电电流≥6C；所述储氢瓶的压力为35Mpa，容积为50L。

一种伸缩臂叉车用氢燃料动力系统的控制方法，