一种插电式车载制氢机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107190277A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710490829.8(22)申请日2017.06.23(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人纪常伟汪硕峰(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.C25B1/04(2006.01)C25B9/04(2006.01)C25B9/00(2006.01)C25B15/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种插电式车载制氢机(57)摘要本发明提供一种插电式车载制氢机，具体内容涉及氢气随车制取技术。该系统在保留原车载制氢机全部零件的基础上增加了制氢系统电控单元和一套能够利用电动车充电桩为车载制氢机供电的系统。制氢系统电控单元可以判断车载制氢机是否能起动制氢，并在系统利用车辆发电机电能制氢时加大汽车负荷输入信号以补偿制氢机所消耗的功率。通过相应接口及通讯模块，制氢机电源可以与电动车充电桩相连接并获得动力电，使系统能够利用充电桩电源高效制氢，从而为提高系统制氢效率提供有益技术方案。CN107190277ACN107190277A权利要求书1/2页1.一种插电式车载制氢机,该装置包括液位传感器、电解液箱、车载制氢机壳体、电解槽供电线、电解槽、储氢罐压力传感器及储氢罐；其特征在于：该装置还包括一个制氢系统电控单元、一个制氢机充电桩电缆接口、一个通讯模块、一个变压器、一个高压入口继电器、一个电压调节器及一个低压入口继电器；所述制氢系统电控单元与发动机电控单元相连接，获得电瓶电压信号w、转速信号x及进气压力信号z，并可向发动机电控单元发出负荷控制信号f；所述制氢系统电控单元与安装在汽车本体上的踏板位置传感器相连接，获得踏板位置信号a；所述制氢系统电控单元与液位传感器相连接，获得电解液液位信号g；所述制氢系统电控单元与储氢罐压力传感器相连接，获得氢气罐压力信号b；所述制氢系统电控单元与低压入口继电器相连接，发出低压入口继电器控制信号c；所述制氢系统电控单元与变压器相连接，获得变压后电压信号d；所述制氢系统电控单元与高压入口继电器相连接，发出高压入口继电器控制信号e；所述低压入口继电器通过电线连接在安装在汽车上原有的发电机和电解槽供电线之间；所述通讯模块通过电线与汽车上原有的蓄电池相连接；所述制氢机充电桩电缆接口能够与充电桩相连接；所述电压调节器通过电线与低压入口继电器相连接，并与电解槽供电线相连接，电解槽供电线与电解槽相连接，电压调节器将发电机所产生的电压调整为电解槽所需要的工作电压；所述变压器与电解槽供电线相连接，电解槽供电线与电解槽相连接，变压器将来自充电桩的电压调整为电解槽所需要的工作电压。2.根据权利要求1所述的一种插电式车载制氢机的控制方法，其特征在于：(1)制氢系统电控单元首先通过氢气罐压力信号b检测储氢罐中的氢气压力,当氢气压力大于等于最低压力Pmin时，该最低压力由用户自行制定并输入至制氢系统电控单元，该最低压力设为满足车辆以纯氢气方式起动最少次或以上所需要的氢气压力，制氢系统电控单元判定不需要起动制氢机电解水制氢，此时制氢系统电控单元通过发出低压入口继电器控制信号c和高压入口继电器控制信号e分别切断低压入口继电器和高压入口继电器，同时，由于此时制氢系统未起动，因此制氢系统电控单元将踏板位置信号a不经任何处理直接通过负荷控制信号f传输给发动机电控单元，使发动机运行在原机控制模式；(2)当制氢系统电控单元通过氢气罐压力信号b检测储氢罐中的氢气压力,当氢气压力小于最低压力Pmin时，制氢系统电控单元继续监测电解液液位信号g，仅当电解液液位大于等于所设定的最低液位时，制氢系统电控单元判定此时能够起动制氢机为系统制氢，在制氢系统起动条件下的制氢方法能够分为外接电桩电源制氢和利用车用发电机电能制氢两种方式，制氢系统电控单元在判定制氢机能够起动的条件下会首先变压后电压信号d判定变压器是否已经从外接充电桩上获得制氢所需的动力电，当变压器已经从充电桩上获得动力电时，制氢系统电控单元通过发出低压入口继电器控制信号c断开低压入口继电器，并通过发出高压入口继电器控制信号e使高压入口继电器接通，使来自充电桩的动力电源能够经变压器变压后再经由高压入口继电器及电解槽供电线为电解槽供电，在外接电桩电源制2CN107190277A权利要求书2/2页氢方式下，由于通讯模块负责向制氢机充电桩电缆接口中的通讯线部分提供通讯信号，以完成和充电桩的通讯握手，；制氢系统电控单元在判定制氢机能够起动的条件下会首先变压后电压信号d判定变压器是否已经从外接充电桩上获得制氢所需的动力电，当变压器未能从充