[发明专利]一种基于固体氢的高铁动力系统

说明书

本发明公开了一种基于固体氢的高铁动力系统，包括：氢气发生装置，氢气发生装置开设有入口端与出口端，氢气发生装置入口端并联式地连通有固体氢箱与水箱，氢气发生装置出口端连通地设有燃料电池系统，燃料电池系统连通有空气发生装置，燃料电池系统一端连接有热交换器，热交换器开设有热入口端及冷出口端。根据本发明，在常温常压下通过监控单元来实现对氢气量和发电量的控制，氢气即产即用，具有极高安全可控性，可减少普通发电厂的数量，减少环境污染；燃料电池产生直流电，一部分给高铁提供动能，另一部分通过逆变器至AC220V/380V为负载提供电能；燃料电池产生的水通过循环水路至水箱，一部分用于与固体氢反应，另一部分用于高铁用水设施提供水。

技术领域

本发明涉及动力系统技术领域，特别涉及一种基于固体氢的高铁动力系统。

背景技术

目前高铁的动力是由电力机车提供动力。电力机车所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，是一种非自带能源的机车。电力动车组靠的是外部输送的电能，电能来自于普通的发电厂，然后通过变电所变压送到接触网上，机车的受电弓与接触网接触，从而把电力引到机车内，然后再通过变压，整流送给牵引电机牵引动车组行驶。国内普通发电厂主要通过火力发电利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能。它的基本生产过程是：燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。

但是现在的动力系统存在一定的问题，其一，现有的发电厂在发电的过程燃烧不可再生资源，不仅效率低，还产生大量的污染物，严重的污染环境。其二，现有的氢气的获取有多种方式，主要集中于将点解、煤分解等产生的氢气装入高压储氢罐中，但是高压储氢、运输技术引发的安全隐患是目前的最大的弊端问题。

有鉴于此，实有必要开发一种基于固体氢的高铁动力系统，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于固体氢的高铁动力系统，基于固体氢与水在常温常压下产生的气态高纯氢即产即用的技术，协同氢燃料电池供电，旨在于提供一种具有极高安全可控性、低成本、高效率、无环境污染的清洁高铁动力系统，在常温常压下通过监控单元来实现对氢气量和发电量的控制，氢气即产即用，具有极高安全可控性，可减少普通发电厂的数量，减少环境污染；燃料电池产生直流电，一部分给高铁提供动能，另一部分通过逆变器至AC220V/380V为负载提供电能；燃料电池产生的水通过循环水路至水箱，一部分用于与固体氢反应，另一部分用于高铁用水设施提供水，为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种基于固体氢的高铁动力系统，包括：

氢气发生装置，氢气发生装置开设有液体入口端与氢气出口端，所述氢气发生装置液体入口端并联式地连通有固体氢箱与水箱，所述氢气发生装置氢气出口端连通地设有燃料电池系统，燃料电池系统连通有空气发生装置，

其中，空气发生装置开设有空气入口端及空气出口端，所述空气出口端与燃料电池系统相连通，燃料电池系统一端连接有热交换器，热交换器开设有热入口端及冷出口端。

优选的，热交换器的外部管路上设置有开关阀，开关阀一端连接于氢气发生装置。

优选的，热交换器的通过管道连接于供热系统。

优选的，水箱与用水设备通过管道连接，燃料电池系统一端设置有一水流管道，所述水流管道连接于水箱与用水设备之间管道中。

优选的，燃料电池系统通过电连接连连接有DC/DC，DC/DC连接于动力系统。

优选的，燃料电池系统通过电连接连接有逆变器，逆变器连接于用电设备。

优选的，包括控制系统，控制系统连接有空气发生装置、氢气发生装置以及燃料电池系统。