一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置及方法

2023-05-17 04:36:16 2

專利名稱：一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置及方法
技術領域：
本發明提供一種通過回收車輛制動能量供給車載制氫氧機隨車製取氫、氧氣的裝置及控制方法，具體內容涉及一種通過車載制氫氧機利用車輛制動能量電解水製取、儲存、 供給氫氣和氧氣的裝置及控制方法。
背景技術：
傳統汽油和柴油機在運行時會消耗大量的石油資源並產生較多的有害排放。隨著石油資源的逐漸減少和環境汙染問題的日益嚴重，提高熱效率並減少有害排放已經成為了內燃機發展的必然趨勢。相比傳統石化燃料，氫氣具有擴散和燃燒速度快，點火能量低，燃燒界限寬等諸多優良的燃燒及物化特性。在內燃機運行時，向進氣中摻混少量的氫氣可以有效地改善發動機熱效率並減少HC、CO及顆粒物排放的產生。特別是在冷啟動過程中，傳統汽、柴油內燃機往往需要通過加大燃料噴射量來保證內燃機一次啟動成功。但加大燃料供給量後，內燃機HC及CO排放會在貧氧環境下快速生成，從而使內燃機冷啟動排放進一步惡化。而氫氣是一種不含碳的燃料，所以採用純氫啟動點燃式內燃機可以有效地減少內燃機冷啟動時所產生的有害排放。同時，提高進氣中的氧氣濃度也有利於改善內燃機的動力性。在富氧環境下，內燃機的CO和顆粒物排放也可以得到降低。就目前情況而言，氫氣主要通過甲烷重整或電解水等方法製取。但在重整甲烷和電解水的過程中仍然需要消耗大量的能源。同時，大量隨車儲存氫氣也增加了車輛行駛過程中的安全隱患。此外，目前我國供給車用的氫氣和氧氣加注設施建設仍然不完善，這也給氫氣和氧氣在車輛及內燃機上的應用帶來了困難。通過車載制氫氧機隨車電解水製取氫氣和氧氣供給內燃機使用可以在一定程度上解決氫氣和氧氣的隨車加注及儲運問題。但是，車載制氫氧機在運行時需要消耗大量的電能，這又會給蓄電池壽命帶來不利影響。而在車輛制動或者利用緩速器輔助制動的過程中，車輛減速及制動時的能量又被浪費。

發明內容
針對目前存在的氫氣與氧氣的加注與隨車儲運困難、制氫氧機大量消耗蓄電池電能以及車輛制動時能量浪費的問題，本發明提供一種通過回收制動能量隨車製取、儲存及供給氫氣與氧氣的裝置及方法。本發明採用了如下的技術方案，該發明中的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置包括車輛所原有的車輪1、車軸2和原機電子控制單元7。其特徵在於在保留車輪1、 車軸2、原機電子控制單元7及其他全部零件的基礎上增加了一套車輛制動動能回收發電系統以及一套氫氧氣製取、存儲、供給系統，包括制氫氧機電子控制單元11、發電機6、發電機6上自帶的發電機帶輪5、發電機勵磁端子8以及發電機輸出端子9、通過花鍵連接在車軸2上的傳動帶輪3，連接在傳動帶輪3與發電機帶輪5之間的傳動帶4、整流及穩壓模塊10、制氫氧機15、在整流及穩壓模塊10與制氫氧機15之間安裝有制氫氧機繼電器12、發電機輸出端子9與整流及穩壓模塊10之間通過導線連接，制氫氧機氫氣出口 13和制氫氧機氧氣出口 14分別通過不鏽鋼管路與氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16相連接，在氫氣儲存罐19上安裝有氫氣出口電磁閥20、氫氣罐壓力傳感器21，在氧氣儲存罐16上安裝有氧氣出口電磁閥17以及氧氣罐壓力傳感器18 ；制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜與原機電子控制單元7相連接，獲得制動信號h及緩速器信號i，通過屏蔽電纜與整流及穩壓模塊10連接，獲得電壓信號f，通過屏蔽電纜與發電機勵磁端子8連接，並通過發出信號g控制發電機6的運行，制氧氧機電子控制單元11還通過屏蔽電纜與氧氣罐壓力傳感器18及氫氣罐壓力傳感器21相連接，獲得氧氣儲存罐壓力信號d以及氫氣儲存罐壓力信號b，制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜與制氫氧機繼電器12相連，通過發出控制信號e控制制氫氧機繼電器12的接通和切斷，制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜分別與氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17相連，通過發出信號a、c分別控制氫氣出口電磁閥20以及氧氣出口電磁閥17的打開和關閉。所述的傳動帶輪3和發電機帶輪5間傳動比為2 1。所述的車輛包括搭載了汽油機、柴油機、天然氣發動機和液化石油氣發動機的車輛。所述的氫氣儲存罐21與氧氣儲存罐18體積比為2 1。所述的發電機為非永磁、交流或直流發電機，發電機功率不低於600W，輸出電壓為 36V。在車輛速度大於Om/s時，傳動帶輪3均可以通過傳統帶4驅動發電機帶輪5旋轉，進而帶動發電機的轉子轉動；但在發電機勵磁端子8不接通的條件下，發電機6內部沒有磁場，此時發電機內部的轉子處於空轉狀態，不對外輸出電能，因而僅消耗很少一部分車軸旋轉時所產生的能量；接通發電機勵磁端子8以後，發電機6內部產生磁場，從而使發電機6 可以利用由發動機帶輪5所傳遞的能量來發電，並通過發電機6的輸出端子9對外輸出電能。上述的基於一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣裝置的控制方法包括以下步驟一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣裝置的運行方式主要分為回收制動能量並製取氫、氧氣以及氫、氧氣的儲存及供給兩個過程。(1)回收制動能量並製取氫、氧氣一種回收制動能量隨車製取氫氧氣裝置在運行時制氫氧機電子控制單元11。檢測氧氣罐壓力傳感器信號d和氫氣罐壓力傳感器信號b，當氧氣儲存罐16和氫氣儲存罐19 任意一個儲存罐壓力達到或者超過^ar時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號 e、g，制氫氧機15停止製取氫、氧氣，發電機6停止發電；當氧氣儲存罐16和氫氣儲存罐19 內壓力均不超過^ar時，制氫氧機電子控制單元11判定可以通過回收制動能量製取氫氣和氧氣。在回收制動能量製取氫氧氣模式下，氫氧氣電子控制單元11通過與原機電子控制單元7通訊檢測制動信號h、緩速器信號i及電壓信號g，當制動器開始制動或者緩速器打開時，氫氧氣電子控制單元11發出控制信號g接通發電機勵磁端子8，發電機6通過回收車輛制動能量發電。在發電機正常運行的情況下，整流及穩壓模塊10將發電機輸出端子9 所產生的電力轉換成36V穩壓電源。為避免由於電壓不穩定而損壞制氫氧機15，氫氧氣電子控制單元11通過電壓信號f檢測由整流及穩壓模塊10輸出的電壓；若且唯若該電壓穩定在36V士 IV時，氫氧氣電子控制單元11發出控制信號e，接通制氫氧機繼電器12，氫氧機15開始製取氫氣和氧氣；由制氫氧機15所製得的氫氣和氧氣分別經由各自的輸送管路進入氫氣儲存罐21和氧氣儲存罐16。(2)氫氣、氧氣的儲存及供給為防止供氣過程中氣體發生倒流現象，氫氣和氧氣儲存罐內需要保持一定的壓力。因此，當制氫氧機電子控制單元11檢測到氧氣儲存罐16和氫氣儲存罐19內壓力均小於等於2bar時，制氫氧機電子控制單元11判定系統不對外提供氫氣和氧氣，此時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c同時關閉氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥 17。當制氫氧機電子控制單元11檢測到氧氣儲存罐16及氫氣儲存罐19內壓力大於2bar 時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c打開氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17，使氫氣和氧氣可以從氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中輸出，並供給內燃機燃燒使用。本發明的工作過程制氫氧機電子控制單元11首先根據檢測到的氫氣和氧氣儲存罐壓力信號判定是否回收制動能量製取氫氣和氧氣。當氫氣和氧氣儲存罐壓力均不大於 5bar時，制氫氧機電子控制單元11繼續通過與原機電子控制單元7通訊獲得的制動信號h 和緩速器信號i，當車輛制動器開始制動或者緩速器接通時，制氫氧機電子控制單元11發出控制信號g接通發電機勵磁端子8，使發電機6可以通過回收制動動能來發電；發電機6 所產生的電能經整流及穩壓模塊10處理為穩壓直流電；當制氫氧機電子控制單元11檢測到整流及穩壓後的電壓在36V士 IV之間變化時，發出控制信號e接通制氫氧機繼電器12，使制氫氧機15開始製取氫氣和氧氣；通過制氫氧機15製得的氫氣和氧氣分別通過氫氣出口 13和氧氣出口 14進入到氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中。當氫氣和氧氣儲存罐壓力均小於2bar時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c同時關閉氫氣出口電磁閥 20和氧氣出口電磁閥17。當氫氣和氧氣儲存罐19內壓力大於2bar時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c打開氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17，使氫氣和氧氣可以從氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中輸出，並供給內燃機燃燒使用。本發明的有益效果是針對目前車輛制動過程中存在的能量浪費以及氫氣和氧氣隨車加注、儲運困難的問題，本發明提出一種回收制動能量隨車製取、儲存及供給氫、氧氣的裝置及方法。該系統根據檢測到的車輛制動器及緩速器信號判定車輛處於制動或減速狀態，並在車輛制動及減速過程中通過接通發電機勵磁電源，利用發電機將制動過程中車軸旋轉所產生的機械能轉化為電能，並將電能提供給制氫氧機，從而實現通過回收車輛的制動能量電解水製取氫氣和氧氣，進而實現了氫氣和氧氣的隨車製取，並避免了制氫氧機連續運行時對蓄電池壽命以及車輛電器系統正常運行的不利影響。利用該系統所製得的氫氣和氧氣可以分別存儲在各自的儲存罐中並供給發動機使用，這也降低了氫、氧氣預先混合所帶來的危險，提高了系統安全性。


圖1本發明的結構和工作原理圖1.車輪；2.車軸；3.傳動帶輪；4.傳動帶；5.發電機帶輪；6.發電機；7.原機電子控制單元；8.發電機勵磁端子；9.發電機輸出端子；10.整流及穩壓模塊；11.制氫氧機電子控制單元；12.制氫氧機繼電器；13.氫氣出口 ；14.氧氣出口 ；15.制氫氧機；16.氧氣
6儲存罐；17.氧氣出口電磁閥；18.氧氣罐壓力傳感器；19.氫氣儲存罐；20.氫氣出口電磁閥；21.氫氣罐壓力傳感器a氫氣出口電磁閥控制信號；b氫氣罐壓力信號；c氧氣出口電磁閥控制信號；d 氧氣罐壓力信號；e制氫氧機繼電器控制信號；f電壓信號；g.發電機勵磁端子控制信號； h.制動器信號；i.緩速器信號
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施方式
對於本發明作進一步的說明。本實施例在福田歐曼BJ1257VMPJP-S型卡車上進行了如下實驗實驗前按照圖1所示結構搭建一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，包括車輛所原有的車輪1、車軸2和原機電子控制單元7。其特徵在於在保留車輪1、車軸2、原機電子控制單元7及其他全部零件的基礎上增加了一套車輛制動動能回收發電系統以及一套氫氧氣製取、存儲、供給系統，包括制氧氧機電子控制單元11、發電機6、發電機6上自帶的發電機帶輪5、發電機勵磁端子8以及發電機輸出端子9、通過花鍵連接在車軸2上的傳動帶輪3，連接在傳動帶輪3與發電機帶輪5之間的傳動帶4、整流及穩壓模塊10、制氫氧機15、在整流及穩壓模塊10與制氫氧機15之間安裝有制氫氧機繼電器12、發電機輸出端子9與整流及穩壓模塊10之間通過導線連接，制氫氧機氫氣出口 13和制氫氧機氧氣出口 14分別通過不鏽鋼管路與氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16相連接，在氫氣儲存罐19上安裝有氫氣出口電磁閥20、氫氣罐壓力傳感器21，在氧氣儲存罐16上安裝有氧氣出口電磁閥17以及氧氣罐壓力傳感器18 ；制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜與原機電子控制單元7相連接，獲得制動信號h及緩速器信號i，通過屏蔽電纜與整流及穩壓模塊10連接，獲得電壓信號f，通過屏蔽電纜與發電機勵磁端子8連接，並通過發出信號g控制發電機6的運行，制氧氧機電子控制單元11還通過屏蔽電纜與氧氣罐壓力傳感器18及氫氣罐壓力傳感器21相連接，獲得氧氣儲存罐壓力信號d以及氫氣儲存罐壓力信號b，制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜與制氫氧機繼電器12相連，通過發出控制信號e控制制氫氧機繼電器12的接通和切斷，制氫氧機電子控制單元11通過屏蔽電纜分別與氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17相連，通過發出信號a、c分別控制氫氣出口電磁閥20以及氧氣出口電磁閥17的打開和關閉。所述的傳動帶輪3和發電機帶輪5間傳動比為2:1。所述的車輛包括搭載了汽油機、柴油機、天然氣發動機和液化石油氣發動機的車輛。所述的氫氣儲存罐21與氧氣儲存罐18體積比為2:1。實驗時，車輛的初始時速設為70km/h。由於本發明所提供的系統在安裝於載了汽油機、柴油機、天然氣發動機和液化石油氣發動機的車輛時運行方式相同，本實驗僅以柴油機為例在北汽福田生產的福田歐曼BJ1257VMPJP-S型卡車上進行。發電機6選用36V非永磁式直流發電機，該發電機額定功率為1500W。(1)回收制動能量製取氫、氧氣實驗實驗時，制氫氧機電子控制單元11通過氫氣罐壓力傳感器21和氧氣罐壓力傳感器18所發出的氫氣罐壓力信號b和氧氣罐壓力信號d檢測到氫氣與氧氣儲存罐內氣體壓力分別為3. Ibar和3. Obar。由於此時氫氣和氧氣儲存罐壓力均低於S3ar，所以制氫氧機電子控制單元11繼續通過與原機電子控制單元7通訊獲得制動器信號h和緩速器信號i ；首先測試製動運行過程中系統的運行情況，駕駛員踩下制動踏板使車輛逐漸減速，此時，制氫氧機電子控制單元11根據獲得的制動器信號h判定車輛處於制動工況，並通過發出控制信號g接通發電機勵磁端子8，使發電機開始通過回收車輛制動能量發電，所發出的電能經發電機輸出端子9傳遞至整流及穩壓模塊10，制氫氧機電子控制單元11通過信號f檢測到經整流及穩壓模塊10處理後的電壓穩定在36V士 IV之間，因此，制氫氧機電子控制單元11繼續發出控制信號e接通制氫氧機繼電器12，使制氫氧機15開始製取氫氣和氧氣，並將製得的氫氣和氧氣分別通過氫氣出口 13和氧氣出口 14輸送至氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中，本部分實驗中所檢測到的氫氣和氧氣製取流量分別為8L/min和4L/min。之後，測試本系統在緩速器工作時的運行效果，駕駛員鬆開制動踏板並打開車輛上所自帶的緩速器，此時，制氫氧機電子控制單元11根據獲得的緩速器信號i判定車輛處於減速工況，並通過發出控制信號g接通發電機勵磁端子8，使發電機開始通過回收車輛制動能量發電，所發出的電能經發電機輸出端子9傳遞至整流及穩壓模塊10，制氫氧機電子控制單元11通過信號f檢測到經整流及穩壓模塊10處理後的電壓穩定在36V士 IV之間， 因此，制氫氧機電子控制單元11繼續發出控制信號e接通制氫氧機繼電器12，使制氫氧機 15開始製取氫氣和氧氣，並將製得的氫氣和氧氣分別通過氫氣出口 13和氧氣出口 14輸送至氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中，本部分實驗中所檢測到的氫氣和氧氣製取流量分別為 8L/min 和 4L/min。第二組試驗在氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16壓力大於^ar的條件下進行。實驗時，制氫氧機電子控制單元11通過氫氣罐壓力傳感器21和氧氣罐壓力傳感器18所發出的氫氣罐壓力信號b和氧氣罐壓力信號d檢測到氫氣與氧氣儲存罐內氣體壓力分別為5. Ibar 和5. Obar。由於此時氫氣和氧氣儲存罐壓力均高於^ar,而當任意一個儲存罐壓力達到或者超過^ar時制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號e、g，制氫氧機15停止製取氫、 氧氣，發電機6停止發電，所以此時制氫氧機電子控制單元11判定氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16處於充滿狀態。此時，駕駛員首先打開緩速器工作開關，檢測到緩速器打開後制氫氧機繼電器12並未接通，發電機勵磁端子8未接通，發電機輸出端子9上輸出電壓為0V， 同時測量到緩速器開關打開後20秒內氫氣與氧氣儲存罐內氣體壓力仍然分別為5. Ibar和 5. Obar。之後，駕駛員踩下制動踏板，檢測到緩速器打開後制氫氧機繼電器12並未接通，發電機勵磁端子8未接通，發電機輸出端子9上輸出電壓為0V，同時測量到緩速器開關打開後 20秒內氫氣與氧氣儲存罐內氣體壓力仍然保持在5. Ibar和5. Obar，表明當氫氣與氧氣儲存罐內氣體壓力大於^ar時，無論車輛處於制動狀態或者緩速器打開狀態，制氫氧機電子控制單元11均可以自動切斷制氫氧機繼電器12，使制氫氧機15停止製取氫氣和氧氣，從而防止氫氣罐和氧氣管壓力過高，保證了系統運行的安全性。(2)氫氣、氧氣儲存及供給試驗實驗首先在氫氣和氧氣罐內氣體儲量不足時測試系統運行效果。制氫氧機電子控制單元11根據信號b、d檢測到氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16內的氫氣和氧氣壓力分別為2. Obar和1. 4bar，而當制氫氧機電子控制單元11檢測到氧氣儲存罐16和氫氣儲存罐 19內壓力均小於等於2bar時，制氫氧機電子控制單元11判定系統不對外提供氫氣和氧氣，因此此時制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c關閉氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17，以防止空氣等其他氣體倒流入氣罐內，在該實驗條件下，利用外接壓力表檢測到氫氣出口電磁閥和氧氣出口電磁發出氣體壓力均為Obar，表明氫氣和氧氣出口電磁閥均被成功關閉。之後，在氫氣和氧氣罐內氣體儲量充足時測試系統運行效果。制氫氧機電子控制單元11根據信號b、d檢測到氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16內的氫氣和氧氣壓力分別為 4. 2bar和4. 2bar，而當制氫氧機電子控制單元11檢測到氧氣儲存罐16及氫氣儲存罐19內壓力大於2bar時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、c打開氫氣出口電磁閥 20和氧氣出口電磁閥17，使氫氣和氧氣可以從氫氣儲存罐19和氧氣儲存罐16中輸出，並供給內燃機燃燒使用，因此此時，制氫氧機電子控制單元11通過發出控制信號a、C打開氫氣出口電磁閥20和氧氣出口電磁閥17，使氫氣和氧氣可以供給發動機所使用，在該實驗條件下，利用外接壓力表檢測到氫氣出口電磁閥和氧氣出口電磁發出氣體壓力分別為4. 2bar 和4. 2bar，表明氫氣和氧氣出口電磁閥均成功打開，儲存在氫氣和氧氣罐內的氣體可以提供給車輛使用。上述實驗結果表明，採用本發明所提供的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置可以有效回收車輛制動時的能量供給車載制氫氧機隨車製取氫氣和氧氣，並供給內燃機使用。同時，由於制氫氧機電解水製取氫、氧氣時的能量來自於制動時車軸旋轉所產生的動能，因此，該系統在製取氫氣和氧氣時也可以通過消耗一部分車輪轉動能量來輔助車輛制動及減速。
權利要求
1.一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，其包括車輛所原有的車輪(1)、車軸 (2)和原機電子控制單元(7)；其特徵在於在保留車輪(1)、車軸O)、原機電子控制單元 (7)及其他全部零件的基礎上增加了一套車輛制動動能回收發電系統以及一套氫氧氣製取、存儲、供給系統，包括制氫氧機電子控制單元(11)、發電機(6)、發電機(6)上自帶的發電機帶輪(5)、發電機勵磁端子(8)以及發電機輸出端子(9)、通過花鍵連接在車軸(2) 上的傳動帶輪(3)，連接在傳動帶輪C3)與發電機帶輪( 之間的傳動帶G)、整流及穩壓模塊(10)、制氫氧機(15)、在整流及穩壓模塊(10)與制氫氧機(1 之間安裝有制氫氧機繼電器(12)、發電機輸出端子(9)與整流及穩壓模塊(10)之間通過導線連接，制氫氧機氫氣出口(1 和制氫氧機氧氣出口(14)分別通過不鏽鋼管路與氫氣儲存罐(19)和氧氣儲存罐(16)相連接，在氫氣儲存罐(19)上安裝有氫氣出口電磁閥(20)、氫氣罐壓力傳感器 (21)，在氧氣儲存罐(16)上安裝有氧氣出口電磁閥(17)以及氧氣罐壓力傳感器(18)；制氫氧機電子控制單元(11)通過屏蔽電纜與原機電子控制單元(7)相連接，獲得制動信號h及緩速器信號i，通過屏蔽電纜與整流及穩壓模塊(10連接，獲得電壓信號f，通過屏蔽電纜與發電機勵磁端子⑶連接，並通過發出信號g控制發電機(6)的運行，制氫氧機電子控制單元(11)還通過屏蔽電纜與氧氣罐壓力傳感器(18)及氫氣罐壓力傳感器相連接，獲得氧氣儲存罐壓力信號d以及氫氣儲存罐壓力信號b，制氫氧機電子控制單元(11 通過屏蔽電纜與制氫氧機繼電器(1 相連，通過發出控制信號e控制制氫氧機繼電器(12) 的接通和切斷，制氫氧機電子控制單元(11)通過屏蔽電纜分別與氫氣出口電磁閥00)和氧氣出口電磁閥(17)相連，通過發出氫氣出口電磁閥控制信號a、氧氣出口電磁閥控制信號c分別控制氫氣出口電磁閥00)以及氧氣出口電磁閥(17)的打開和關閉。
2.根據權利要求1所述的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，其特徵在於所述的傳動帶輪⑶和發電機帶輪(5)間傳動比為2:1。
3.根據權利要求1所述的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，其特徵在於所述的車輛包括搭載了汽油機、柴油機、天然氣發動機和液化石油氣發動機的車輛。
4.根據權利要求1所述的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，其特徵在於所述的氫氣儲存罐與氧氣儲存罐(18)體積比為2 1。
5.根據權利要求1所述的一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置，其特徵在於所述的發電機(6)為非永磁、交流或直流發電機，發電機功率不低於600W，輸出電壓為36V。
6.基於一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣裝置的控制方法，其特徵在於包括以下步驟一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣裝置的運行方式主要分為回收制動能量並製取氫、氧氣以及氫、氧氣的儲存及供給兩個過程；a、回收制動能量並製取氫、氧氣一種回收制動能量隨車製取氫氧氣裝置在運行時制氫氧機電子控制單元(11)檢測氧氣罐壓力傳感器信號d和氫氣罐壓力傳感器信號b，當氧氣儲存罐(16)和氫氣儲存罐(19) 任意一個儲存罐壓力達到或者超過^ar時，制氫氧機電子控制單元(11)通過發出控制信號制氫氧機繼電器控制信號e、發電機勵磁端子控制信號g，制氫氧機(1 停止製取氫、氧氣，發電機(6)停止發電；當氧氣儲存罐(16)和氫氣儲存罐(19)內壓力均不超過^ar時， 制氫氧機電子控制單元(11)判定可以通過回收制動能量製取氫氣和氧氣；在回收制動能量製取氫氧氣模式下，氫氧氣電子控制單元(11)通過與原機電子控制單元(7)通訊檢測制動信號h、緩速器信號i及電壓信號g，當制動器開始制動或者緩速器打開時，氫氧氣電子控制單元(11)發出控制信號g接通發電機勵磁端子(8)，發電機(6)通過回收車輛制動能量發電；在發電機正常運行的情況下，整流及穩壓模塊(10)將發電機輸出端子(9)所產生的電力轉換成36V穩壓電源；氫氧氣電子控制單元(11)通過電壓信號f檢測由整流及穩壓模塊(10)輸出的電壓，若且唯若該電壓穩定在36V士 IV時，氫氧氣電子控制單元(11)發出控制信號e，接通制氫氧機繼電器(12)，氫氧機(1 開始製取氫氣和氧氣；由制氫氧機(15) 所製得的氫氣和氧氣分別經由各自的輸送管路進入氫氣儲存罐和氧氣儲存罐(16)；b、氫氣、氧氣的儲存及供給當制氫氧機電子控制單元(11)檢測到氧氣儲存罐(化)和氫氣儲存罐(19)內壓力均小於等於2bar時，制氫氧機電子控制單元(11)判定系統不對外提供氫氣和氧氣，此時，制氫氧機電子控制單元(11)通過發出控制信號氫氣出口電磁閥控制信號a、氧氣出口電磁閥控制信號c同時關閉氫氣出口電磁閥00)和氧氣出口電磁閥(17)；當制氫氧機電子控制單元(11)檢測到氧氣儲存罐(16)及氫氣儲存罐(19)內壓力大於2bar時，制氫氧機電子控制單元(11)通過發出控制信號氫氣出口電磁閥控制信號a、氧氣出口電磁閥控制信號c 打開氫氣出口電磁閥(20和氧氣出口電磁閥(17)，使氫氣和氧氣從氫氣儲存罐(19)和氧氣儲存罐(16)中輸出，並供給內燃機燃燒使用。
全文摘要
本發明涉及一種回收制動能量隨車製取氫、氧氣的裝置及方法。該系統在保留車輛原有的全部結構的基礎上增加了一套車輛制動動能回收發電系統以及一套氫氧氣製取、存儲、供給系統。該裝置主要包括車載制氫氧機、與車載制氫氧機氫氣相連的氫氣及氧氣儲存罐、分別安裝在氫氣及氧氣儲存罐上的氫、氧氣罐壓力傳感器、安裝在發電機輸出端子與制氫氧機之間的整流及穩壓模塊及制氫氧機控制繼電器、發電機原有的帶輪通過傳動帶與安裝在車軸上的傳動帶輪相連接，並由車軸驅動發電機轉子旋轉。制氫氧機電子控制單元根據氫、氧氣儲存罐壓力以及制動器和緩速器信號控制系統運行，使該系統可以回收車輛制動動能電解水製取氫氣和氧氣，並向車輛提供氫氣和氧氣。
文檔編號B60L7/10GK102259595SQ20111012320
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者張擘, 汪碩峰, 紀常偉 申請人:北京工業大學