[发明专利]一种混合动力系统、混合动力系统的动力供应方法及车辆

说明书

本发明涉及一种混合动力系统，包括:电池燃料供应装置；固态氧化物燃料电池，固态氧化物燃料电池的阳极侧与电池燃料供应装置连通，阴极侧与空气或氧气连通；内燃机燃料供应装置；内燃机，内燃机的燃料入口与内燃机燃料供应装置连通，且内燃机的排气用于加热固态氧化物燃料电池；驱动电机，驱动电机的接线端与固态氧化物燃料电池的电流输出端相连；混合动力变速箱，混合动力变速箱的输入端与驱动电机的转轴直连，驱动电机的转轴通过离合器与内燃机的输出端连接，混合动力变速箱的输出端用于与车辆的驱动桥相连。该混合动力系统方面满足清洁排放的要求，另一方面有效提高整车的能量转化效率。本发明还公开了一种车辆以及动力供应方法。

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别涉及一种混合动力系统、混合动力系统的动力供应方法及车辆。

背景技术

目前，丰田汽车公司以及本田汽车公司分别研发出了PEM燃料电池(protonexchange membrane fuel cell质子交换膜燃料电池)发动机汽车，PEM燃料电池发电过程不涉及氢氧燃烧，因而不受卡诺循环的限制，能量转换率高；发电时不产生污染，发电单元模块化，可靠性高，组装和维修方便。

但是，质子交换膜制造难度大，制造成本高，而且PEM燃料电池必须配套高纯度的氢和氧供应基础设施，然而，氢氧等供应基础设施的建设受到多方面条件的制约，短期内难以推广。

SOFC(Solid Oxide Fuel Cell固体氧化物燃料电池)是一种新型发电装置，其具有发电效率高、无污染、全固态结构和适应多种燃料气体的优点。

然而，SOFC需要运行在550℃至850℃的范围内，因此其需要的启动时间长(通常为30～60分钟)。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种混合动力系统，以便能够将固态氧化物燃料电池(SOFC)和内燃机结合使用，克服目前PEM氢燃料电池对供应设施的依赖性并解决固态氧化物燃料电池启动时间长的缺点，有效提高整车能量系统的转化效率，提高车辆尾气排放的清洁度。

本发明的另一目的还在于提供一种采用上述混合动力系统的车辆。

本发明的再一目的还在于提供一种上述混合动力系统的动力供应方法。

为了达到上述目的，本发明所提供的混合动力系统，包括:

电池燃料供应装置；

固态氧化物燃料电池，所述固态氧化物燃料电池的阳极侧与所述电池燃料供应装置连通，阴极侧与空气或氧气连通；

内燃机燃料供应装置；

内燃机，所述内燃机的燃料入口与所述内燃机燃料供应装置连通，且所述内燃机的排气用于加热所述固态氧化物燃料电池；

驱动电机，所述驱动电机的接线端与所述固态氧化物燃料电池的电流输出端相连；

混合动力变速箱，所述混合动力变速箱的输入端与所述驱动电机的转轴直连，所述驱动电机的转轴通过离合器与所述内燃机的输出端连接，所述混合动力变速箱的输出端用于与车辆的驱动桥相连。

优选地，所述固态氧化物燃料电池与所述内燃机采用同种燃料。

优选地，所述电池燃料供应装置和所述内燃机燃料供应装置为同一个燃料箱，所述固态氧化物燃料电池以及所述内燃机均由所述燃料箱提供燃料。

优选地，还包括储能电池，所述储能电池的充电端与所述固态氧化物燃料电池的电流输出端相连，所述储能电池的输出端与所述驱动电机的接线端相连。

优选地，所述固态氧化物燃料电池还设置有混合气排放口，所述混合气排放口用于排放所述固态氧化物燃料电池内未完全反应的混合气，且所述混合气排放口通过第一阀门与所述内燃机的燃料入口连通。