[发明专利]一种氢燃料电池用卷绕机构及其控制方法

说明书

本发明属于氢燃料电池技术领域，尤其是一种氢燃料电池用卷绕机构及其控制方法，包括底座，所述底座的上表面开设有第一安装口。该氢燃料电池用卷绕机构，达到了通过第一齿轮与齿轮环的啮合带动齿轮环进行旋转，同时，限位环在第二环形槽内旋转，对齿轮环的运动方向进行导向，齿轮环带动第三安装块围绕储氢瓶进行旋转，同时，变速电机带动第二转轴旋转，变速电机的转速随着储氢瓶的直径改变通过PLC可编程控制器控制，进而对储氢瓶的外表面完成碳纤维层的缠绕的效果，从而解决了在使用缠绕机对碳纤维层进行缠绕的过程中，需要通过储氢瓶的旋转拉动碳纤维层，容易对碳纤维层的内部拉断和损坏，降低了碳纤维层对储氢瓶的防护效果的问题。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池用卷绕机构及其控制方法。

背景技术

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极，燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式--最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程，燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方，燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换；

车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。车载储氢系统的主要技术要求有：能量储存密度(即单位质量储氢密度和体积储氢密度)；在车辆启停以及行驶过程中，储氢系统能够动态快速响应，及时进行氢气的供给与中断；能适应恶劣环境(如低温)；最后是安全性与稳定性，要有相应的保障体系。目前，国内外车用储氢瓶的类型主要以铝内胆纤维缠绕(三型)和塑料内胆纤维缠绕(四型)为主，并朝着轻量化、高压力、大容量的发展方向；

储氢瓶的外表面在加工过程中需要在储氢瓶的外表面缠绕一层碳纤维，现有的储氢瓶在缠绕碳纤维层时，通常使用缠绕机对储氢瓶外表面的碳纤维层进行缠绕，在缠绕过程中，不能很好的对储氢瓶的两端进行夹取，且在缠绕过程中，需要通过储氢瓶的旋转拉动碳纤维层，使得碳纤维层缠绕在储氢瓶外表面，容易对碳纤维层的内部拉断和损坏，降低了碳纤维层对储氢瓶的防护效果。

发明内容

基于现有的储氢瓶表面的碳纤维层在使用缠绕机进行缠绕时，不能很好的对储氢瓶的两端进行夹取，且在缠绕过程中，需要通过储氢瓶的旋转拉动碳纤维层，容易对碳纤维层的内部拉断和损坏，降低了碳纤维层对储氢瓶的防护效果的技术问题，本发明提出了一种氢燃料电池用卷绕机构及其控制方法。

本发明提出的一种氢燃料电池用卷绕机构及其控制方法，包括底座，所述底座的上表面开设有第一安装口，所述第一安装口的内壁设置有第一夹取装置，所述第一夹取装置包括第一液压缸，所述第一液压缸包括第一活塞和第一液压杆，所述第一液压杆远离第一活塞的一端表面固定连接有第一连接盘，所述第一连接盘的上表面固定连接有第一夹取套，所述第一夹取套的内表面设置有储氢瓶；

所述底座的两端上表面均固定连接有第一支撑块，两个所述第一支撑块的外表面均呈L形状，两个所述第一支撑块的一端表面均固定连接有第一安装块，所述第一安装块的上表面开设有第二安装口，所述第二安装口的内壁设置有第二夹取装置，所述第二夹取装置包括第二液压缸，所述第二液压缸包括第二活塞和第二液压杆；

所述第一夹取装置中的所述第一液压缸与所述第二夹取装置中的第二液压缸均竖直分布且位于同一轴线上，所述第一液压缸与所述第二液压缸同步控制所述储氢瓶升降；