一种氢燃料混合动力系统及车辆的制作方法

本技术涉及车辆，具体而言，涉及一种氢燃料混合动力系统及车辆。

背景技术：

1、在当前的氢燃料混合动力驱动系统中，通常需要设置两个发动机与混合动力系统连接，由此，该混合动力系统能够实现多种工作模式。

2、例如，这里的两个发动机可以分别采用氢内燃机(hydrogen internalcombustion engine，h2 ice)及氢燃料电池发动机(hydrogen fuel cell engine，h2fce)，不管是h2 ice还是h2 fce均采用氢能作为燃料。

3、在实际进行混合驱动的过程中，直接将h2 fce产生的尾气排放到环境中，由于排放的尾气中含有未反应的氢气，这将造成一定量的氢燃料浪费。

技术实现思路

1、本实用新型实施例至少提供一种氢燃料混合动力系统及车辆，以显著提升氢燃料的利用率。

2、第一方面，本实用新型提供了一种氢燃料混合动力系统，包括：氢内燃机、氢燃料电池发动机、以及设置在所述氢内燃机和所述氢燃料电池发动机之间的氢气再循环装置；

3、所述氢内燃机，用于基于氢气燃烧产生驱动车辆行驶的动力；

4、所述氢燃料电池发动机，用于基于氢燃料电池电堆中的氢气与氧气产生电化学反应，以通过电能驱动车辆行驶；

5、所述氢气再循环装置，用于将所述氢燃料电池发动机在产生所述电化学反应之后的废气引入至所述氢内燃机，以使所述氢内燃机对所述废气中的氢气进行循环燃烧。

6、在一种可能的实施方式中，所述氢气再循环装置包括废气再循环egr控制阀；

7、所述egr控制阀，用于通过控制进气歧管的排气量控制引入至所述氢内燃机的废气量。

8、在一种可能的实施方式中，所述氢气再循环装置还包括混合器；

9、所述混合器，用于通过所述egr控制阀将所述电化学反应之后的废气引入至所述氢内燃机。

10、在一种可能的实施方式中，所述混合器设置在所述氢内燃机的进气口；所述混合器，具体用于：

11、将从所述氢燃料电池发动机产生电化学反应后吹扫出的氢气、所述氢内燃机进气口处的氢气、以及通过所述egr控制阀引入的废气进行混合。

12、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：与所述氢内燃机电性连接的发电机；

13、所述发电机，用于将所述氢内燃机产生的机械动能转换为电能，以通过电能驱动车辆行驶。

14、在一种可能的实施方式中，电力电子pe控制端及牵引机构，所述pe控制端与所述牵引机构电性连接，且分别与所述发电机和所述氢燃料电池发动机电性连接；

15、所述pe控制端，用于连同控制所述发电机和所述氢燃料电池发动机的电力输出；

16、所述牵引机构，用于根据所述pe控制端连同控制所输出的电力驱动车辆行驶。

17、在一种可能的实施方式中，所述牵引机构包括牵引电机、变速箱和差速器；所述牵引电机、所述变速箱和所述差速器依次电性连接；

18、所述牵引电机，用于基于所述pe控制端连同控制所输出的电力，驱动所述变速箱通过齿轮变速原理改变输出速度和扭矩的大小；

19、所述差速器，用于通过齿轮组将扭矩分配给不同的驱动轮，以驱动车辆行驶。

20、在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：动力蓄电池；所述动力蓄电池与所述pe控制端电性连接；

21、所述动力蓄电池，用于基于所述pe控制端控制自身的电量输出。

22、在一种可能的实施方式中，所述系统包括：混合控制端，所述混合控制端分别与所述氢内燃机和所述氢燃料电池发动机电性连接；

23、所述混合控制端，用于控制所述氢燃料电池发动机的电力输出，以及，用于控制所述氢内燃机的动力输出。

24、第二方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括：第一方面及其各种实施方中任一项所述的氢燃料混合动力系统。

25、采用上述氢燃料混合动力系统及车辆，其混合动力系统除了包括氢内燃机、氢燃料电池发动机，还包括设置在两种发动机之间的氢气再循环装置，这样，在氢燃料电池发动机基于氢燃料电池电堆中的氢气与氧气产生电化学反应的过程中，可以将产生的废气中未反应氢气循环引入至氢内燃机，以便氢内燃机进行循环燃烧，从而很大程度上避免氢燃料电池发动机对氢燃料的浪费，与此同时，由于氢燃料电池发动机所产生废气的温度较低，在引入废气至氢内燃机的情况下，可以显著的降低氢内燃机的热负荷和nox排放。

26、本实用新型的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。

27、应当理解，上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本实用新型的具体实施方式。

技术特征：

1.一种氢燃料混合动力系统，其特征在于，包括：氢内燃机、氢燃料电池发动机、以及设置在所述氢内燃机和所述氢燃料电池发动机之间的氢气再循环装置；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氢气再循环装置包括废气再循环egr控制阀；

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氢气再循环装置还包括混合器；

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述混合器设置在所述氢内燃机的进气口；所述混合器，具体用于：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述氢内燃机电性连接的发电机；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：电力电子pe控制端及牵引机构，所述pe控制端与所述牵引机构电性连接，且分别与所述发电机和所述氢燃料电池发动机电性连接；

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述牵引机构包括牵引电机、变速箱和差速器；所述牵引电机、所述变速箱和所述差速器依次电性连接；

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：动力蓄电池；所述动力蓄电池与所述pe控制端电性连接；

9.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括：混合控制端，所述混合控制端分别与所述氢内燃机和所述氢燃料电池发动机电性连接；

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1至9中任一项所述的氢燃料混合动力系统。

技术总结
本技术提供了一种氢燃料混合动力系统及车辆，其中，该系统包括：氢内燃机，用于基于氢气燃烧产生驱动车辆行驶的动力；氢燃料电池发动机，用于基于氢燃料电池电堆中的氢气与氧气产生电化学反应，以通过电能驱动车辆行驶；氢气再循环装置，用于将氢燃料电池发动机在产生电化学反应之后的废气引入至氢内燃机，以使氢内燃机对废气中的氢气进行循环燃烧。本技术中的氢燃料电池发动机可以将产生的废气中未反应氢气循环引入至氢内燃机，以便氢内燃机进行循环燃烧，从而很大程度上避免氢燃料的浪费，与此同时，由于氢燃料电池发动机所产生废气的温度较低，在引入废气至氢内燃机的情况下，可以显著的降低氢内燃机的热负荷和NOx排放。

技术研发人员：马静,纪光霁
受保护的技术使用者：康明斯新能源动力（上海）有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15