[实用新型]一种复合式空铁驱动系统

说明书

本实用新型公开了一种复合式空铁驱动系统，包括超级电容模块、第一控制模块、氢燃料电池组、气体控制模块、锂电池模块，氢燃料电池组的输出端与锂电池模块的充电输入端相连，氢燃料电池组的正极并联于超级电容模块和第一控制模块的正极连接点上，氢燃料电池组的负极并联于超级电容模块和第一控制模块的负极公共连接点上；锂电池模块和超级电容模块分别通过总线与第一控制模块的信号输入端相连；气体控制模块的信号输入端与第一控制模块的信号输出端相连；第一控制模块用于监测氢燃料电池组、超级电容模块的反馈数据、并向气体控制模块发出指令。本实用新型用以解决现有技术中空铁不便长距离运行的问题，实现为空铁持续稳定的提供能源的目的。

技术领域

本实用新型涉及空铁驱动领域，具体涉及一种复合式空铁驱动系统。

背景技术

空铁，即悬挂式空中单轨交通系统，与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。空铁是一种新型新能源公共交通，集城市快速公交(BRT)与地铁的优点于一身，具有缓解交通拥堵、载客效率高、成本低、建设周期短、不占用停车场、节能环保等众多优点。人类对新能源的广泛运用，导致了二次电池市场的急速扩大。当前新能源体系中对二次电池的要求无处不在。无论是电动汽车，风能，太阳能并网还是电网调峰，都急需一种廉价，可靠，安全和寿命长的二次电池。目前所发展的二次电池主要集中在锂离子电池，高温钠硫电池，钠镍氯电池和钒液流电池。这些电池都具有各自的优点，比如锂离子电池和高温钠硫电池寿命长以及能量密度高，钒液流电池更是理论上具备无限的寿命等。但无论哪种电池，都无法同时满足廉价，可靠，安全和寿命长的要求。传统的锂离子电池过于昂贵，且有安全隐患；高温钠硫电池制造技术门槛高，售价昂贵；钒液流电池多项技术瓶颈目前都未能获得突破等。特别是对于空铁而言，动力蓄电池包需要安装在轨道箱梁内，由于空间限制、加上单体蓄电池的性能有限，一个电池包的电量只能运行100公里左右，远远不能满足长距离运行的要求，极大的限制了空铁技术的大规模推广。针对上述问题，现有技术只能够采用换电池包或使用燃料电池的方法，但是每天更换3-4次电池包不仅流程复杂，还要配置专门的充电站，成本居高，严重影响运行效率和成本。此外，燃料电池内部动态响应特性和各个系统间的功率分配问题都存在技术上的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于驱动新能源空铁的氢燃料电池单体结构，以解决现有技术中空铁不便长距离运行的问题，实现为空铁持续稳定的提供能源的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种复合式空铁驱动系统，包括超级电容模块、第一控制模块、氢燃料电池组、气体控制模块、锂电池模块，氢燃料电池组的输出端与锂电池模块的充电输入端相连，氢燃料电池组的正极并联于超级电容模块和第一控制模块的正极公共连接点上，氢燃料电池组的负极并联于超级电容模块和第一控制模块的负极公共连接点上；锂电池模块和超级电容模块分别通过总线与第一控制模块的信号输入端相连；所述气体控制模块的信号输入端与第一控制模块的信号输出端相连；所述气体控制模块用于控制向氢燃料电池组的气体供给；所述第一控制模块用于监测氢燃料电池组、超级电容模块的反馈数据、并向气体控制模块发出指令。

针对现有技术中空铁不便长距离运行的问题，本实用新型提出一种复合式空铁驱动系统，氢燃料电池组作为发电部件，通过氢气和氧气进行发电，氢燃料电池组产生的电量传输至锂电池模块，对锂电池模块进行充电储存电力。氢燃料电池组的正极并联于超级电容模块和第一控制模块的正极公共连接点上，氢燃料电池组的负极并联于超级电容模块和第一控制模块的负极公共连接点上，因此通过氢燃料电池对第一控制模块进行供电，同时通过超级电容进行稳压，使得发电输出不稳定的燃料电池能够稳定的向锂电池模块和第一控制模块输出电力。第一控制模块通过总线读取氢燃料电池组和超级电容模块的工作参数，并以此为依据向气体控制模块发出控制指令，从而控制向氢燃料电池组的气体供给，以此实时调整整个系统的运行情况，以此解决现有技术中燃料电池内部动态响应特性不足的问题，达到实时调控氢燃料电池组工作状态的效果。