[发明专利]配备有燃料电池系统的运输装置

说明书

本申请提供了一种运输装置，其能够持续运行而无需从外部供氢。根据本发明的运输装置(1)具有储氨装置(11)、制氢装置(12)、燃料电池(13)、电动机(14)、电池(15)和控制单元(16)。制氢装置通过分解氨以产生氢；燃料电池从制氢装置供应氢并发电。电动机通过被供应有由燃料电池所发电力的一部分或者全部而运行。电池被供应有由燃料电池所发电力的一部分或者全部，并供电给电动机和制氢装置。

技术领域

本发明涉及配备有燃料电池系统的运输装置，且具体涉及一种配备有使用氨作为原料的制氢装置和燃料电池的运输装置，该运输装置能够持续运行而无需从外部供氢。

背景技术

配备有燃料电池的运输装置的实际应用包括燃料电池车辆。燃料电池车辆通过在燃料电池中使用氢作为燃料来发电，并用所生成的电力驱动电动机而行使。常见燃料电池车辆配备有能够以高压状态存储氢的氢罐，且在专门的氢站供应氢。当前安装在燃料电池车辆中的氢罐是能够承受70MPa压力的压力容器。氢罐和出于安全目的的各种控制装置比常规燃料罐的设备更昂贵。这种昂贵设备是使得燃料电池车辆比一般运输装置更昂贵的一个因素。

在氢站供应给燃料电池车辆的氢大部分在其他地方生产且随后以液态氢或者压缩气体形式运输到氢站，并暂时存储。运输氢的装置和建立氢站需要大量成本。例如，当以液态氢形式运输氢时，可使体积更小，但另一方面，运输期间显著的能量损失导致运输成本增大。由于氢的固有性质，这些运输和存储成本是显著的，且展现了为了能够广泛采用燃料电池车辆而必须解决的问题。

如果可以将制氢装置和燃料电池两者安装在车辆中以使得所需量的氢可在车辆上产生并供应给燃料电池，则氢罐可制作得极小或者完全省略。然而，尚不知道能够仅使用由安装在车辆中的制氢装置产生的氢来持续运行的燃料电池车辆。

在将制氢装置安装在使用燃料电池作为动力源的运输装置中时，需要控制燃料电池的发电量的有效方法。下文示出的专利文献1到3公开了控制发电量的技术。专利文档1公开了配备有燃料电池和蓄电池两者的电动车辆，该蓄电池是作为电源的第二电池，其中，燃料电池的燃料用作冷却车辆内部的冷却单元的热交换介质。具体燃料类型包括甲醇、二甲醚和丁烷。

专利文档2公开了可应用于电动车辆的组合系统，包括燃料电池、冷却单元的热交换器、具有内嵌的氢存储合金的罐、第二电池和控制器，该罐用于将氢作为燃料供应给燃料电池且其中并入冷却单元的热介质导管以执行与热介质的热交换，该第二电池在燃料电池的输出端子之间并连。当燃料电池的输出太高时，控制器对第二电池进行充电；当燃料电池的输出不足时，控制器使第二电池放电，从而同时控制电动机的驱动功率和热交换器的冷却输出。

专利文件3公开了用于电动车辆的发电机的控制装置，其安装在车辆中，在该车辆中可将驱动力从发电机和电池供应给用于驱动车辆的电动机，且电池可由发电机充电；控制装置包括用于根据发电目标控制发电机的输出的装置、用于在控制之前预测车辆的行驶路线的装置和用于基于所预测的行驶路线设置发电目标的装置。专利文件3的控制装置进一步公开了取决于驾驶者的个人驾驶特性来预测所需动力的技术。

现有技术文献：

专利文献1：日本未审查专利申请公开号：1993-260612；

专利文献2：日本未审查专利申请公开号：1995-99057；

专利文献3：日本未审查专利申请公开号：1997-98512。

发明内容

本发明要解决的问题

通常，使用燃料电池作为动力源的运输装置使用从外部供应的氢作为燃料来运行。因为运输和存储待用作燃料的氢的成本很高，所以需要运输装置其可通过在运输装置中产生氢以尽可能减少待运输和存储的氢的量。

本发明是为了解决上述问题而完成的，且其目标是提供能够持续运行而无需从外部供应氢的运输装置。