一种氢动力系统及氢能车的制作方法

本技术涉及氢能，更具体地说，涉及一种氢动力系统及氢能车。

背景技术：

1、氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，其基本原理是电解水的逆反应，将氢气送到燃料电池的阳极板(负极)，经过催化剂的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板(正极)，而电子是不能通过质子交换膜的，这个电子只能经外部电路，到达燃料电池阴极板，从而在外电路中产生电流。

2、现有氢动力系统普遍存在结构布局不合理、热能利用效率低的问题。多数系统未实现功能分区，导致集成度低、散热不良且维护不便。燃料电池废热未被有效利用，需额外配置加热装置以维持固态储氢瓶工作温度，增加了能耗与系统重量。储氢瓶安装更换操作复杂，影响用户补能体验。进风口缺乏防雨设计，易导致雨水侵入，在雨天等恶劣环境下运行可靠性差。

3、因此有必要提供一种氢动力系统及氢能车，解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种氢能车及其氢动力系统，克服现有技术中的上述缺陷。

2、实现本实用新型目的的技术方案是：一种氢动力系统，包括：外壳，所述外壳内部设有相互隔离的燃料电池放置室、储氢室和电气室；

3、所述燃料电池放置室内安装有燃料电池电堆、用于控制所述燃料电池电堆运行状态的控制板以及用于对系统温度控制的散热器；

4、所述储氢室内安装有用于储存氢气的储氢瓶；

5、所述电气室与所述燃料电池放置室和储氢室相连通，其内部设有连接所述储氢瓶与所述燃料电池电堆的供氢管路，以及用于监测和控制氢气供给状态的控制组件。

6、进一步地，所述燃料电池放置室设有燃料电池进风口和燃料电池出风口，所述储氢室设有储氢室进风口和储氢室排风口；所述燃料电池出风口朝向储氢室进风口，所述燃料电池电堆排出的热风经过所述燃料电池出风口流向所述储氢室进风口，在流过所述储氢瓶的外表面后经所述储氢室排风口排出。

7、进一步地，还包括有风扇，所述风扇安装于所述燃料电池出风口，加速驱使所述燃料电池电堆排出的热风流向所述储氢室进风口。

8、进一步地，所述储氢室内设有镂空式置放架用于固定所述储氢瓶；所述储氢室进风口为分布在所述镂空式置放架两侧的多个通风孔，实现对所述储氢瓶的加热。

9、进一步地，所述储氢室设置在用氢动力系统的顶层。

10、进一步地，所述储氢瓶倾斜设置并且瓶口高于瓶尾。

11、进一步地，所述控制组件包括用于检测管路内氢气压力的压力传感器、用于控制氢气通断的进气电磁阀和排气电磁阀。

12、一种氢能车，包括车架以及固定安装在所述车架上的如上所述的氢动力系统。

13、进一步地，所述车架包括座管和斜管；所述座管用于安装座垫，所述斜管与所述座管固定连接或一体设置；所述外壳通过紧固件固定安装在所述座管或斜管上。

14、进一步地，所述燃料电池进风口位于外壳右侧面靠近底边的位置，以降低雨水溅入风险；所述斜管对应于所述燃料电池进风口的位置的外侧，所述斜管具有遮挡式导流结构，能够在阻挡雨水直接进入所述燃料电池进风口的同时，引导外部空气顺畅流入。

15、采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

16、(1)本实用新型的氢动力系统外壳内部划分为相互隔离的燃料电池放置室、储氢室和电气室，实现功能模块化布局；该分区设计有效提升了系统的集成度，优化空间利用，特别适用于两轮车等空间受限的应用场景，同时便于组装、检修与后期维护。

17、(2)本实用新型燃料电池工作过程中产生的热空气经由出风口排出，通过风扇引导，定向流入储氢室进风口，流经储氢瓶外表面后从储氢室排风口排出。该设计充分利用燃料电池运行时产生的废热对储氢瓶进行加热，维持其最佳工作温度，无需额外配置电加热装置，显著降低了系统能耗、重量与制造成本，实现了能量的梯级利用与系统整体能效的提升。

18、(3)本实用新型储氢瓶采用倾斜安装方式，瓶口高于瓶尾，可有效防止储氢合金粉末在使用过程中因重力沉积堵塞阀门或出口通道，确保氢气稳定输出，提高供氢可靠性与安全性。同时，储氢瓶固定于镂空式置放架中，两侧设有通风孔作为储氢室进风口，使热风气流均匀包裹瓶体，实现高效、均匀的加热效果，进一步提升释氢效率。

19、(4)本实用新型储氢室设置于系统顶层，采用开放式上盖结构设计，用户仅需打开上盖即可快速拆卸或更换储氢瓶，无需拆解整个动力系统，极大简化了补能流程，提升了使用便利性与产品的人机交互体验，适用于户外骑行场景下的快速续航补给需求。

20、(5)本实用新型燃料电池进风口设有遮挡式导流结构，该结构设置在车架斜管对应位置，既能有效阻挡雨水、灰尘等直接侵入进风口，又能保证充足的新鲜空气持续流入，确保燃料电池阴极侧氧气供应稳定。此设计显著增强了系统在雨天、泥泞等复杂户外环境中的运行可靠性与耐候性能。

21、(6)本实用新型氢动力系统通过外壳上的固定点与车架的座管和斜管连接，形成多点支撑结构，安装牢固可靠，能够承受骑行过程中的剧烈振动与冲击，适应高强度运动场景。同时，将斜管与进风口对齐并集成导流功能，实现结构与功能的高度融合，提升整体美观性与空气动力学性能。

22、(7)本实用新型电气室内集成压力传感器、进气与排气电磁阀等关键元件，实时监测供氢管路压力，精准控制氢气通断，结合控制板实现自动启停、过压保护、泄漏预警等安全功能，保障氢气使用的安全性与燃料电池运行的稳定性。

1.一种氢动力系统，其特征在于，包括外壳(100)，所述外壳(100)内部设有相互隔离的燃料电池放置室(110)、储氢室(120)和电气室(130)；

2.根据权利要求1所述的一种氢动力系统，其特征在于，所述燃料电池放置室(110)设有燃料电池进风口(111)和燃料电池出风口(112)，所述储氢室(120)设有储氢室进风口(121)和储氢室排风口(122)；所述燃料电池出风口(112)朝向储氢室进风口(121)，所述燃料电池电堆(210)排出的热风经过所述燃料电池出风口(112)流向所述储氢室进风口(121)，在流过所述储氢瓶(300)的外表面后经所述储氢室排风口(122)排出。

3.根据权利要求2所述的一种氢动力系统，其特征在于，还包括有风扇(113)，所述风扇(113)安装于所述燃料电池出风口(112)，加速驱使所述燃料电池电堆(210)排出的热风流向所述储氢室进风口(121)。

4.根据权利要求2所述的一种氢动力系统，其特征在于，所述储氢室(120)内设有镂空式置放架(123)用于固定所述储氢瓶(300)；所述储氢室进风口(121)为分布在所述镂空式置放架(123)两侧的多个通风孔，实现对所述储氢瓶(300)的加热。

5.根据权利要求4所述的一种氢动力系统，其特征在于，所述储氢室(120)设置在用氢动力系统的顶层。

6.根据权利要求4所述的一种氢动力系统，其特征在于，所述储氢瓶(300)倾斜设置并且瓶口高于瓶尾。

7.根据权利要求1所述的一种氢动力系统，其特征在于，所述控制组件包括用于检测管路内氢气压力的压力传感器(410)、用于控制氢气通断的进气电磁阀(420)和排气电磁阀(430)。

8.一种氢能车，其特征在于，包括车架(500)以及固定安装在所述车架(500)上的如权利要求1到7任一所述的氢动力系统。

9.根据权利要求8所述的一种氢能车，其特征在于，所述车架包括座管(510)和斜管(520)；所述座管(510)用于安装座垫，所述斜管(520)与所述座管(510)固定连接或一体设置；所述外壳(100)通过紧固件固定安装在所述座管(510)或斜管(520)上。

10.根据权利要求9所述的一种氢能车，其特征在于，所述燃料电池进风口(111)位于外壳(100)右侧面靠近底边的位置，以降低雨水溅入风险；所述斜管(520)对应于所述燃料电池进风口(111)的位置的外侧，所述斜管(520)具有遮挡式导流结构，能够在阻挡雨水直接进入所述燃料电池进风口(111)的同时，引导外部空气顺畅流入。