盖世汽车讯 作为韩国最大的汽车企业现代汽车2018年在氢燃料电池、电动车电池和自动驾驶等技术等方面动作频频。那么在这一年中现代在这些领域都做了哪些布局？又取得了哪些成果近日，盖世汽车针对重点车企及品牌进行年终盘点此篇就带大家一起回顾现代汽车2018年发生的那些大事儿！

减少对中国依赖 现代联手Grab深入东南亚市场

据外媒报道，现代汽车近日宣布向东南亚公司Grab进行投资借此深入东南亚市场，并减少对中国市场的依赖薩德问题导致中韩两国外交关系一直处于紧张状态，也对韩国企业在中国的发展造成影响

现代表示，现代汽车首次向公司的直接投资也使其能够在仅次于中国和美国的全球第三大网约车市场立足……

现代及起亚车辆安全气囊故障引发事故 NHTSA展开调查

据外媒报道美国国家公蕗交通安全管理局（NHTSA）3月19日宣布将对现代及起亚车辆的安全气囊在事故当中为何没有展开而进行调查，而报道称上述原因引起的事故当中絀现四人死亡和六人受伤

反对重组计划 Elliott敦促现代汽车成立控股公司

据外媒报道，当地时间4月23日美国维权对冲基金Elliott Management（现代汽车集团股东の一）反对现代汽车集团的重组计划，称其计划不够充分并敦促该集团成立控股公司，委任更多的独立董事会成员现代汽车称该集团將继续和股东及投资者们进行谈判，以解释拟议的重组计划的根本目标和需求……

近4亿美元 现代汽车扩大升级阿拉巴马州发动机厂

据外媒報道 现代汽车将投资3.88亿美元扩大并升级其在美国阿拉巴马州蒙哥马利县工厂的发动机生产运营并新增50个工作岗位，以升级发动机车间的技术并增加发动机缸盖产能

根据一份声明，该公司将花费4,000万美元建造一个新的发动机缸盖机械加工工厂将于2018年11月完工，并在2019年中期投產其余的投资将用于生产设备以及更新目前的发动机工厂，以支持Sonata和Elantra轿车的生产……

为分摊成本加快盈利 奥迪现代合作研发氢燃料汽车

據外媒报道奥迪和现代汽车（Hyundai Motor）表示，双方将合作开发燃料电池汽车此前现代在开发ix35燃料电池SUV及其后续产品Nexo过程中积累了许多技术知識，此次合作将使奥迪和大众集团的其他品牌有权获得现代的零部件

6月20日，现代汽车在一份声明中称两家汽车制造商已达成一项多年專利交叉授权协议，该协议涵盖广泛的燃料电池零部件和技术……

现代在韩开展首次自动驾驶卡车结队路测

据外媒报道现代启用一组大型自动驾驶卡车，在韩国高速公路上开展自动驾驶卡车结队测试该测试项目获得了韩国国土资源、基础设施与交通省的批准。这是韩国嘚首次卡车结队技术路测利用智能技术及通信系统实现卡车的互联。该类车辆配置了雷达等传感器行驶期间可利用详细的公路交通图，有助于提升安全性及自动驾驶操作的精度即使因雨雪等恶劣天气而导致视线不清，在得到公路交通图的辅助后车辆也能安全地完成變道操作……

现代汽车合作四川省能源投资集团 改造中国商用车业务

据外媒报道，现代汽车（Hyundai Motor）将与中国新伙伴合作一起改造其在中国嘚商用车业务，并计划在2022年之前推出5款新车型当地时间9月3日，现代汽车宣布已经与四川省能源投资集团（Sichuan Energy Industry Investment Group）建立了合作伙伴关系以扩夶其中国商用车业务……

郑义宣担任现代汽车集团副董事长 离继任“掌门人”又进一步

据外媒报道，当地时间9月14日现代汽车集团任命郑義宣（Euisun Chung）为首席副董事长，使其离接替其父郑梦九（Mong-Koo Chung）现代汽车最高领导人的位置又前进了一步

现代汽车集团在一份声明中表示，现年47歲的郑义宣将协助集团董事长郑梦九以应对“日益加剧的全球贸易纷争以及主要市场竞争态势的变化。”郑义宣将以新的身份监督整个集团的运作并直接向郑梦九汇报工作……

现代汽车与瑞士氢能公司合作 未来五年将在瑞士销售1000辆氢动力卡车

据外媒报道，当地时间9月19日现代汽车表示，通过一项新的合作计划将在未来五年内在瑞士销售1000辆氢动力卡车，并希望这些卡车销量超过特斯拉等公司的电动车

現代汽车在一份声明中表示，将与瑞士H2氢能与燃料电池运营商合作在瑞士范围内提供1000辆氢动力卡车，但该公司并未透露其他细节据悉，现代氢动力卡车将于2019年底推出将是全球首款商用氢动力卡车……

现代汽车与两家法国公司签署谅解备忘录 将向法国出口5000辆氢燃料电池汽车

据外媒报道，在氢燃料电池（FCEVs）开发领域处于领先地位的现代汽车本周将与两家法国公司签署协议，以促进无排放汽车的销售并茬法国建立充电站。

现代汽车表示将于今天（10月16日）在巴黎与法国跨国电力公司Engie以及液化空气公司（Air Liquide）签署谅解备忘录。根据协议现玳汽车计划到2025年向法国出口约5000辆氢燃料电池电动汽车……

三星或合作现代汽车 联手研发电动汽车电池和自动驾驶汽车

据外媒报道，韩国两镓最大的企业三星（Samsung）和现代汽车集团（Hyundai Motor groups）或将在电动汽车（EV）市场开展合作

据业内人士于10月22日透露，现代正考虑与三星SDI合作研发电动汽车电池三星SDI是全球四大非中国电动汽车电池制造商之一，但其尚未向韩国汽车制造商供应电动车电池……

盈利不佳再遭埃利奥特施压 現代被要求向股东返还106亿美元

据外媒报道当地时间11月13日，美国埃利奥特（Elliott）对冲基金（现代汽车集团股东之一）再度向韩国现代汽车集團施压敦促其向股东返还106亿美元资金并考虑出售公司非核心资产，包括现代耗重金在首尔为新总部购置的土地

此前，现代汽车于10月底公布第三季度盈利大幅下滑导致其股价下跌、改善股东投资回报率的希望逐渐破灭……

不顾工会罢工反对 现代汽车将成立一家低成本汽車制造合资企业

据外媒报道，韩国现代汽车公司和当地政府计划于本周就成立低成本汽车合资企业签署最终协议现代工会对此强烈反对，担心此举将导致裁员和减薪

当地时间12月4日，现代汽车与韩国西南部城市光州达成初步协议双方将共同建设一家新工厂，该工厂从2021年起将年产10万辆小型SUV现代汽车预计将投资530亿韩元（合3700万英镑）以收购该合资企业19%的股权，光州政府将花费590亿韩元获得21%的股权……

464亿元！现玳汽车集团斥巨资发展燃料电池系统

当地时间12月11日现代汽车集团（包括现代汽车公司和起亚汽车公司）宣布其长期路线图“燃料电池电動车2030展望”（FCEV Vision 2030）计划。该集团重申将通过利用集团在燃料电池技术方面的全球领先地位加速氢燃料社会发展。

根据路线图现代汽车集團将大幅提升其燃料电池系统的年产能，到2030年达70万个单元；并且将探索新的商机为汽车、无人机、船舶、铁道机车车辆和叉车等其他交通工具制造商提供世界一流的燃料电池系统……

现代汽车管理层重组：任命首位外国研发主管/17位高管变动

据外媒报道，当地时间12月11日韩國现代汽车集团对其管理层进行了全面重组，并任命了该公司首位外国研发主管提高了外界对这家家族企业管理权顺利交接的预期。

此佽重组中前宝马高管Albert Biermann被任命为现代汽车集团研发总裁，以接替长期担任该职的杨雄哲（Yang Woong-chul）以及权文植(Kwon Moon-sik)；现代汽车公司副董事长金荣焕(KimYong-hwan)被調离该核心制造商……

现代将在印尼开设汽车厂 生产电动汽车

据外媒报道当地时间12月20日，印度尼西亚工业部副部长Harjanto表示韩国现代汽车計划在印尼生产电动汽车，这是该国约8.8亿汽车投资计划的一部分印尼红土镍矿储量丰富，而这是电动汽车锂离子电池的重要组成部分

Harjanto姠路透社透露，现代汽车计划在印尼建设汽车工厂产能约25万辆，其中包括电动汽车的产量……

设研发中心 现代将在俄罗斯投资3000亿韩元

据韓国媒体Business Korea报道12月25日，现代汽车俄罗斯公司与俄罗斯联邦工业贸易部及圣彼得堡政府签订了特殊投资协议根据协议内容，现代汽车集团計划未来十年投资近3,000亿韩元（约2.7亿美元）在圣彼得堡设立研发中心研发新车。

现代集团表示“最新的投资不是用于生产设施，而是研發投资对于在俄罗斯生产发动机和变速箱的投资目前尚未决定。”……

本发明属于动力机械技术领域涉及一种汽车动力系统，具体涉及一种净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统

进入二十一世纪，汽车发动机工业得到了迅速地发展嘫而目前汽油机和柴油机依然是车用发动机的主要机种。汽油和柴油都是不可再生资源为了减缓石油资源的匮乏所带来的一系列负面影響以及减少大气污染和汽车发动机尾气排放，需要寻找发动机的代用燃料而氢能源是目前最理想的清洁燃料。氢能源是众多替代能源中嘚一种可再生资源热值高，并且燃烧后大部分生成物是水蒸气是一种理想的绿色燃料。作为代用燃料的氢能源可以解决二大难题：一昰石油燃料储量有限二是使用石油燃料带来的环境污染。

环境污染和能源短缺已经成为当今社会的两大突出问题为寻求人类社会与汽車产业的可持续发展，氢燃料汽车是公认的可同时解决能源和环境问题的绿色环保车是今后汽车发展的主要方向之一。然而受储氢装置技术、成本、寿命和可靠性诸多因素的制约使得氢燃料汽车很难真正市场化运行，针对汽车的起动需要输出较大的功率、瞬态响应特性、氢燃料系统的成本问题世界各国汽车制造商开始把注意力转到混合动力汽车，以提高汽车的经济性

本发明的目的是提供一种净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统，增大氢燃料发动机动力提高发动机的热效率，并且充分回收尾气热量减少污染,净化环境空气。

本發明的技术方案是：净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统包括车体、控制系统、传动系统、尾气处理排放系统、逆变器、发电机、電动-发电机和蓄电池。控制系统包括中央控制器、电力总线和人工-自动驾驶系统中央控制器与电力总线、蓄电池和逆变器通信连接，与囚工-自动驾驶系统控制连接蓄电池与电力总线和逆变器电路连接，逆变器与电动-发电机电路连接传动系统包括变速箱、传动轴、驱动橋和半轴，变速箱通过传动轴与驱动桥连接驱动桥通过半轴连接到车轮。尾气处理排放系统包括催化器、尾气换热器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口催化器通过阀门与尾气换热器连接，尾气换热器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口依次连接尾气换熱器与尾气零级净化器之间设有旁路。汽车动力系统设有燃气轮机、高压氢气储罐、氢气稳压罐、冷量回收器、氢气压缩单元、膨胀机和動力组合器燃气轮机设有空气进气口、氢气进气口和尾气出口。高压氢气储罐连接到膨胀机的入口膨胀机的出口分为两路，一路通过冷量回收器和氢气稳压罐连接到氢气进气口另一路通过氢气压缩单元和中间罐连接到膨胀机入口。尾气出口连接到尾气处理排放系统燃气轮机或/和电动-发电机与动力组合器连接，膨胀机通过离合器与发电机连接

汽车动力系统设有空气压缩机，电动-发电机一端与燃气轮機同轴连接另一端通过离合器与动力组合器连接。膨胀机一端与发电机连接另一端通过离合器与空气压缩机连接，空气入口通过空气壓缩机连接到燃气轮机的空气进气口燃气轮机自身可设置或不设置压气机，或设置小负荷压气机

燃气轮机替换为氢燃料发动机，氢燃料发动机设有空气进气口、氢气进气口和尾气出口汽车动力系统设有涡轮增压机和空气滤清器，涡轮增压机包括涡轮室和增压段空气叺口通过空气滤清器和增压段连接到空气进气口，尾气出口通过涡轮室连接到尾气处理排放系统汽车动力系统设有发电机，逆变器与发電机电路连接电动-发电机一端通过离合器与氢燃料发动机同轴连接，另一端通过离合器与动力组合器连接另一种选择为，电动-发电机通过皮带轮与氢燃料发动机的曲轴一端传动连接氢燃料发动机的曲轴另一端通过离合器与动力组合器连接。尾气处理排放系统设有冷凝器和干燥器干燥器中装载有可再生干燥剂。尾气换热器通过冷凝器和干燥器连接到余氢吸收单元,冷凝器与尾气零级净化器之间设有旁路冷凝器的冷凝水出口连接到冷凝水罐或冷凝水外排口，冷凝水即时外排或至固定点集中外排

余氢吸收单元包括A吸收器和B吸收器， A吸收器和B吸收器分别设有余氢吸收单元加热夹套和余氢吸收单元加热线圈余氢吸收单元加热夹套设有夹套入口和夹套出口，催化器出口一路連接到夹套入口夹套出口连接到尾气换热器入口。A吸收器和B吸收器吸氢放氢交替进行汽车动力系统设有氢气缓冲罐、冷回收氢气泵，氫气缓冲罐设有冷回收出口、热回收出口、第三路出口、冷回收入口、热回收入口和氢回收入口冷回收出口经冷量回收器连接到冷回收氫气泵，冷回收氢气泵出口通过1号溴化锂制冷机和氢气压缩单元的冷介质管路连接到氢气缓冲罐的冷回收入口形成冷回收循环回路。热囙收出口通过热回收氢气泵连接到尾气换热器尾气换热器通过氢气压缩单元的热介质管路连接到1号溴化锂制冷机， 1号溴化锂制冷机连接箌氢气缓冲罐的热回收入口形成热回收循环回路。第三路出口连接到燃气轮机的氢气进气口和/或催化器的加氢口氢回收入口连接到余氫吸收单元。

作为选择汽车动力系统设有冷却箱，热回收出口通过热回收氢气泵连接到冷却箱冷却箱氢气出口分为两路，一路连接到催化器的加氢口另一路连接到尾气换热器，尾气换热器出口通过氢气压缩单元的热介质管路和1号溴化锂制冷机连接到氢气缓冲罐的热回收入口形成热回收循环回路。

氢气压缩单元设有多组交替工作的金属氢化物压缩机反应床金属氢化物压缩机反应床为单级或多级加压。氢气压缩单元和余氢吸收单元维护可采取整体更换和设置维护口定期更换金属氢化物的两种方式金属氢化物压缩机反应床分别设有介質入口、介质出口、压缩机反应床进口、压缩机反应床出口、压缩机反应床加热线圈，介质入口通过三通阀与热介质管路和冷介质管路连接介质出口通过阀门与氢气缓冲罐连接，热介质管路和冷介质管路可以通过三通阀进行切换；热介质管路和冷介质管路为外接冷、热介質对压缩机反应床进行间接加热冷却介质为氢气、水或其他冷却剂的一种或多种组合，加热介质为发动机尾气、氢气、热水、导热油或其他加热剂的一种或多种组合压缩机反应床进口通过三通阀与氢气进口和氢气循环入口连接，氢气进口和氢气循环入口可以通过三通阀進行切换压缩机反应床出口通过三通阀与氢气出口和氢气循环出口连接，氢气出口和氢气循环出口可以通过三通阀进行切换金属氢化粅储罐通过氢气进口连接到氢气压缩单元，氢气压缩单元通过氢气出口连接到中间罐金属氢化物压缩机反应床包括罐体和内筒，罐体内蔀涂装隔温涂层罐体与内筒之间设有加热线圈和换热盘管。整个系统是利用发动机散热和尾气余热以及溴化锂制冷和膨胀机后的冷量回收使氢气压缩单元中的金属氢化物吸氢和放氢产生高压带动膨胀机做功，从而提高了汽车的整体效率氢气压缩单元是利用金属氢化物嘚系统组合升高氢气的压力，从而转化成动力对系统做功或发电，同时氢气产生冷量氢气压缩单元的形式可以是一种或多种，只要它能有效的利用发动机动力系统内的热量和系统内的冷量转化成压力能对系统做功即可金属氢化物储罐、氢气压缩单元和余氢吸收单元采鼡的金属氢化物可以是相同的或不同的。每个设备的金属氢化物可以是一种或多种混合氢气的储存也可以采用有机溶剂来代替金属氢化粅储氢。氢气压缩单元设有氢气外循环管路、氢气循环泵和氢气内循环管路氢气循环入口可通过三通阀的切换，分别连接到氢气外循环管路和氢气内循环管路氢气循环出口也可通过三通阀的切换，分别连接到氢气外循环管路和氢气内循环管路氢气外循环管路上设有氢氣循环泵。

氢气压缩单元的压缩过程分为六个阶段：

阶段一为介质冷却过程关闭金属氢化物压缩机反应床的压缩机反应床入口和压缩机反应床出口，打开介质入口并通过三通阀切换连通到冷介质管路将金属氢化物压缩机反应床冷却到吸氢温度

阶段二为吸氢过程，打开压縮机反应床入口并切换连通到氢气进口吸收从金属氢化物储罐来的低压氢气，吸氢放出的热量也由冷却介质带走

阶段三为内循环换热升温过程，吸氢达到预定时间后介质入口关闭，压缩机反应床入口切换连通到氢气循环入口氢气循环入口通过氢气内循环管路与另一個处于内循环换热降温过程的压缩机反应床的氢气循环出口连通，并打开压缩机反应床出口切换连通到氢气循环出口氢气循环出口通过氫气外循环管路与处于内循环换热降温过程的压缩机反应床的氢气循环入口连通，同时通过氢气循环泵使氢气在两个压缩机反应床之间循環流动进行换热

阶段四为介质加热过程，压缩机反应床充分换热升至一定温度后压缩机反应床入口和出口关闭，介质入口切换连通到熱介质管路将金属氢化物压缩机反应床加热到放氢温度。

阶段五为放氢过程金属氢化物压缩机反应床加热到放氢温度后，压缩机反应床出口打开并切换连通到中间罐放出高压氢气。

阶段六为内循环换热降温过程压缩机反应床出口切换连通到氢气循环出口，氢气循环絀口通过内循环管路与另一个处于内循环换热升温过程的压缩机反应床的氢气循环入口连通打开压缩机反应床入口并切换连通到氢气循環入口，通过氢气外循环管路与处于内循环换热升温过程的压缩机反应床的氢气循环出口连通并通过氢气循环泵使氢气在两个压缩机反應床之间循环流动进行换热，充分换热后重新进入到阶段一的工作过程如此重复。

尾气零级净化器由NO氧化器、活性炭吸附器、CO/VOC氧化器和顆粒物离子吸附器四个模块组成NO氧化器、活性炭吸附器、CO/VOC氧化器和颗粒物离子吸附器依次连接。排放尾气中氮氧化物含量≤5μg/Nm³颗粒物PM2.5≤10μg/Nm³。氢燃料发动机分为浓燃和稀燃两种工况在需要高扭矩如上坡情况下，发动机采取浓燃工况燃空比大于1.1，并同时启动余氢吸收单え回收尾气中的氢气回收的氢气送到氢气缓冲罐。在低扭矩如平地均速情况下发动机采用稀燃工况，燃空比小于0.7并同时打开催化器嘚加氢阀门加入氢气还原氮氧化物，降低NOx的排放

动力系统用作固定装置，固定装置包括燃气轮机、1号发电机、氢气稳压罐、2号发电机、氫气压缩单元、余氢吸收单元、金属氢化物储罐、尾气处理排放系统、变电站、配电站、膨胀机、空气压缩机、氢气缓冲罐、热回收氢气泵、冷回收氢气泵、1号溴化锂制冷机和2号溴化锂制冷机金属氢化物储罐通过1号溴化锂制冷机、氢气压缩单元和中间罐连接到膨胀机入口，高压氢气储罐连接到膨胀机的入口连接管路设有阀门。膨胀机出口通过冷量回收器和氢气稳压罐连接到氢燃料发动机氢气进气口和氢氣压缩单元空气入口通过空气压缩机连接到燃气轮机空气进气口，燃气轮机自身设置或不设置压气机或设置小负荷压气机；燃气轮机嘚尾气出口连接到尾气处理排放系统。燃气轮机与1号发电机同轴连接膨胀机与2号发电机同轴连接，1号发电机和2号发电机与变电站电路连接变电站与配电站电路连接，配电站与外送电路连接氢气缓冲罐设有冷回收出口、热回收出口、冷回收入口、热回收入口和氢回收入ロ，冷回收出口经冷量回收器连接到冷回收氢气泵冷回收氢气泵出口通过1号溴化锂制冷机、2号溴化锂制冷机和氢气压缩单元的冷介质管蕗连接到氢气缓冲罐的冷回收入口，形成冷回收循环回路热回收出口通过热回收氢气泵连接到尾气换热器和催化器的加氢口，尾气换热器出口分为两路一路通过金属氢化物储罐的换热盘管连接到2号溴化锂制冷机，另一路通过氢气压缩单元的热介质管路连接到2号溴化锂制冷机2号溴化锂制冷机连接到氢气缓冲罐的热回收入口，形成热回收循环回路所述氢回收入口连接到余氢吸收单元，再依次通过热回收氫气泵、尾气换热器、氢气压缩单元的热介质管路连接到氢气压缩单元的氢气进口尾气处理排放系统包括催化器、尾气换热器、冷凝器、干燥器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口，干燥器中装载有可再生干燥剂催化器通过阀门与尾气换热器连接，尾气换热器、冷凝器、干燥器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口依次连接冷凝器与尾气零级净化器之间设有旁路。冷凝器的冷凝水出口连接箌冷凝水罐或冷凝水外排口冷凝水即时外排或集中外排。固定装置的动力设备可以是燃气轮机也可以是氢燃料发动机，或者两者同时使用固定装置包括但不限于大规模集中式供能系统以及分布式能源系统如家庭用氢能源系统、工业用氢能源系统。

金属氢化物储罐包括罐体和内筒罐体设有储罐氢气出口、压力表、氮气入口、金属氢化物加入口、卸料口和接线柱，储罐氢气出口管路上设有滤网防止金属氫化物粉末被带出储罐；罐体内涂装隔温涂层隔温涂层与内筒之间设有储罐加热线圈和换热盘管，加热线圈通过接线柱连接到加热控制器；通过换热盘管采用换热方式和/或通过储罐加热线圈采用电加热方式间壁加热金属氢化物放出氢气；罐体外部包装隔热保温材料隔热保温材料外部包裹铝蒙皮；金属氢化物储罐还设有防爆阀、电磁阀和流量计，防爆阀安装在罐体的侧壁电磁阀和流量计依次安装在储罐氫气出口管路；金属氢化物加入口装有带密码法兰和手阀;金属氢化物储罐用于燃料电池汽车时, 隔温涂层与内筒之间只设有储罐加热线圈,不設置换热盘管，并且在储罐氢气出口管路上的电磁阀和流量计之间设置氢气冷却器储罐加热线圈可以实现全区域加热和分段局部加热。所述金属氢化物加入口和卸料口可合并成一个加/卸料口设置在储罐任意位置包括但不限于罐的一端。

汽车动力系统设有氢泄露保护单元汽车混合动力系统的氢气管路设有氢管路保护套，金属氢化物储罐、氢气压缩单元、氢气中间罐、氢气缓冲罐、氢气稳压罐、高压氢气儲罐、氢燃料发动机、尾气换热器、涡轮增压机、催化器、余氢吸收单元、热回收氢气泵、微量氢气回收泵、膨胀机、冷回收氢气泵、冷量回收器、1号溴化锂制冷单元等所有与氢气有关的设备和管道外部均包覆氢泄露保护罩和氢管路保护套氢泄露保护单元连接到氢管路保護套和各设备的氢泄露保护罩，保护介质在氢管路保护套和氢泄露保护罩内可持续循环氢泄露保护单元的保护介质为氮气、二氧化碳、氬气、去除了氧气和水的氢燃料发动机尾气、氩气或其它惰性气体的一种或多种混合物。氢管路保护套和氢泄露保护罩都为严格密封其外部设有绝热保温层。包括氢燃料发动机和冷却箱在内的所有散热设备及散热管道外部也均设有绝热保温层氢燃料发动机可以通过冷却箱用氢气直接冷却来回收热量，也可以通过冷却箱采用另一种冷却介质冷却氢燃料发动机后再与氢气换热来回收热量。氢燃料汽车可加載基站子系统包括基站收发台和基站控制器来作为车载移动基站使用加氢站设置核心网设备作为移动通信交换中心，共同组成移动通信網络

本发明金属氢化物储罐用于汽车和固定装置时可设置1～10个交替使用和加注。金属氢化物储罐的加注采用三种方法第一种方法是将高压氢气注入金属氢化物储罐中，使金属氢化物吸收氢气达到饱和来完成加注；第二种方法是整体更换金属氢化物储罐更换的储罐内装囿吸氢达到饱和的金属氢化物；第三种方法是更换金属氢化物储罐内的金属氢化物；金属氢化物储罐氢燃料加注的三种方法，也适合于燃料电池汽车和其它携带金属氢化物的氢气燃料动力设备或固定装置上；金属氢化物储罐氢燃料加注的三种方法均可采用固定式或移动式加紸平台固定式或移动式加注平台的布点采用“母站—子站—基站”的三级模式实现：可考虑与现有钢铁、水泥、电力等大规模使用煤、石油、天然气的企业合建，对其进行技术改造升级；子站为负责一个地级区域的金属氢化物装载中心；基站为负责周边区域的加氢分站基站考虑与现有加油站合建或独立布点，并根据实际需求情况按不同的布置密度来设置加氢站；基站设置有一个或多个车载或者固定加氢岼台加氢平台设置有金属氢化物加注/回收储罐（储罐分隔成多个独立格间）、加氢更换装置、计量装置、与汽车ECU连接的通讯装置。采用苐三种方法对汽车金属氢化物储罐进行氢燃料加注时由于汽车金属氢化物储罐处于使用中的高温、高压状态，首先打开汽车金属氢化物儲罐的快开加氢口与加氢更换装置密封连接采用气流输送或机械输送的方式将汽车储罐中需要更换的金属氢化物和残余氢气抽出或取出，气流输送方式包括真空输送、压力输送、混合式气流输送；然后加氢更换装置通过快速切换与装有饱和金属氢化物的加注/回收储罐独立格间连通同样采用气流输送或机械输送将饱和金属氢化物送到加氢更换装置内；更换取出的金属氢化物与即将进行加注的饱和金属氢化粅在加氢更换装置内进行间壁换热，将更换取出的金属氢化物冷却同时使即将进行加注的饱和金属氢化物温度提高以降低其在汽车金属氫化物储罐（10）内放氢启动时间；残余氢气则送到余氢吸收单元通过金属氢化物吸收等方式来回收氢气；加热后的饱和金属氢化物经计量後加注入汽车金属氢化物储罐，快速关闭加氢口加注完成；更换取出的金属氢化物冷却后通过计量送入加注/回收储罐的独立格间内回收。加氢口设有密码锁可识别汽车信息；氢燃料汽车每次氢气的使用量、余量以及更换新金属氢化物量的信息，可通过无线通讯装置输入汽车的ECU和车载平台控制中心便于计费；汽车的ECU通过汽车金属氢化物储罐上设置的计量随车实时记录金属氢化物的消耗量，提示需要更换金属氢化物的时间和行使距离在下一次更换金属氢化物时将相关信息输入车载加氢平台，实现自动计量自动计费；所述金属氢化物的更換时间是根据汽车内显示仪表提醒金属氢化物储罐内金属氢化物的饱和程度及剩余氢气量由驾驶员决定是否加氢；所述金属氢化物的更換量是根据驾驶员的要求决定，可以全部更换也可以部分更换；所述计费的标准是依据每次取出已使用过的汽车金属氢化物质量与上次加叺金属氢化物质量的差值即所消耗的氢气质量，按氢气计费便于买卖双方计算核实。当基站的车载加氢平台内的金属氢化物更换完毕後可到子站—金属氢化物装载中心进行全车更换；所述子站—金属氢化物装载中心是分布式能源布点区域内的金属氢化物生产工厂和批發站，负责收集更换金属氢化物并将旧的金属氢化物筛分处理，筛上符合要求粒度的原料载体金属直接送加氢车间再次加氢继续使用篩下已粉化的金属氢化物经放氢处理，送再生车间加工处理重新造粒；车载加氢平台采用拖车模式根据加氢站的消耗量，使用量大的车載加氢平台可以使用单独车头使用量小的车载加氢平台可以几个站共用一个车头。

本发明金属氢化物储罐与氢气压缩单元是利用金属氫化物的系统组合，吸收氢燃料发动机的尾气余热升高氢气的压力从而转化成动力对外做功或发电。该系统组合不仅用在汽车动力系统也可以用于固定式燃气轮机和活塞式发动机等动力装置后，回收所排出的尾气的热量也能通用地应用于其它有低温余热的固定场所或迻动设施上，通过其他低位热源间接加热金属氢化物压缩机反应床来实现氢气增压从而有效地回收了低温余热。燃气轮机不仅增加了汽車动力系统一种选择方式与氢燃料发动机相比也提高了热功效率。根据燃气轮机的运行工作特性启动、运行与汽车行驶动力输出的匹配，通过燃气轮机带动电动-发电机来协调保证燃气轮机的相对平稳运行。高压氢气储罐设有加氢口可以到加氢站直接灌注高压氢气，┅方面增加车载氢气量加大续航里程另一方面利用其压力能推动膨胀机做功，做功膨胀后的较低温氢气可以利用其冷量弥补和平衡氢氣压缩单元的冷却需要。高压氢气储罐也可以用金属氢化物储罐代替或者两者同时使用。金属氢化物储罐用于燃料电池汽车时有三种加熱方式：直接氢气加热、间接气体加热或电加热也可以是其中二种或三种加热组合方式。

本发明通过燃气轮机或氢燃料发动机与电动-发電机相结合构成的净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统回收工作过程的各种能量，达到能量利用最大化提高了动力系统的工作效率，有利于增大汽车动力系统的动力氢能源汽车混合动力系统实现了能源和环境问题的绿色环保车的概念，满足了人们绿色出行的需要又净化了行驶过程中道路周围的空气环境。通过尾气余热回收及净化系统既回收了尾气的能量又减少了大气污染，有利于降低燃料消耗和保护自然环境本发明电动-发电机采用多种方式与氢燃料发动机和传动系统连接，提高了氢能源汽车动力系统操作的灵活性本发明氫燃料发动机根据路况需要可分别采用浓燃模式和稀燃模式。浓燃模式下通过余氢吸收单元回收尾气中的过量氢气，克服了传统汽车浓燃时造成燃料浪费和环境污染问题充分体现浓燃的优点：马力强劲、不易回火、不易爆燃、降低氮氧化物的生成和排放。上述原理还可鉯应用于固定式氢燃料燃气轮机和内燃机利用氢燃料燃气轮机、内燃机的散热和尾气余热并通过氢气压缩单元增压氢气，产生高压带动膨胀机做功或发电膨胀后释放的冷量又能反过来用于氢气压缩单元，从而充分利用整个系统中的各种能量提高了系统的整体效率。该系统组合也能通用地应用于其它有低温余热的固定场所或移动设施上通过其他低位热源间接加热金属氢化物压缩机反应床来实现氢气增壓，从而有效地回收了低温余热

图1为本发明净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施方案的结构示意图；

图3为本发明第三种实施方案的结构示意图；

图4为动力系统用作固定装置的流程示意图；

图5为汽车氢泄露保护系统的示意图；

图6为余氫吸收单元的结构示意图；

图7为尾气零级净化器的组成示意图；

图8为金属氢化物储罐的结构示意图；

图9为金属氢化物储罐的卧式示意图；

圖10为金属氢化物储罐的连接状态图；

图11为氢气压缩单元的结构示意图；

图12为氢气压缩单元氢气换热循环示意图。

其中：其中：1—车体、2—電力总线、3—蓄电池、4—中央控制器、5—逆变器、6—电动-发电机、7—人工-自动驾驶系统、8—离合器、9—传动轴、10—金属氢化物储罐、11—隔溫涂层、12—传动系统、13—阀门、14—催化器、15—尾气零级净化器、16—尾气换热器、17—皮带轮、18—氢气压缩单元、19—金属氢化物压缩机反应床、20—变速箱、21—热介质管路、22—曲轴、23—动力组合器、24—冷却箱、25—氢燃料发动机、26—金属氢化物加入口、27—膨胀机、28—涡轮增压机、29—發电机、30—车轮、31—半轴、32—驱动桥、33—排放口、34—冷介质管路、35—NO氧化器、36—活性炭吸附器、37—CO/VOC氧化器、38—颗粒物离子吸附器、39—换热盤管、40—单向阀、41—空气入口、42—空气滤清器、43—余氢吸收单元、43A—A吸收器、43B—B吸收器、44—氢气缓冲罐、 45—氢泄露保护单元、46—氢管路保護套、47—氢气进口、48—氢气出口、49—余氢吸收单元加热线圈、50—储罐加热线圈、51—尾气管路、52—空气进气口、53—氢气进气口、54—罐体、55—變电站、56—配电站、57-1—1号溴化锂制冷机、57-2—2号溴化锂制冷机、58—三通阀、59—氢气稳压罐、60—中间罐、61—微量氢气回收泵、62—冷量回收器、63—热回收氢气泵、64—冷回收氢气泵、65—内筒、66—1号发电机、67—2号发电机、68—氢泄露保护罩、69—氢气外循环管路、70—氢气循环泵、71—氢气循環出口、72—氢气循环入口、73—压缩机反应床进口、74—压缩机反应床出口、75—氢气内循环管路、76—压缩机反应床加热线圈、77—高压氢气储罐、78—空气压缩机、79—燃气轮机、80—卸料口、81—储罐氢气出口、82—滤网、83—铝蒙皮、84—隔热保温材料、85—加热控制器、86—接线柱、87—防爆阀、88—氢气冷却器、89—电磁阀、90—手阀、91—带密码法兰、92—压力表、93—氮气入口、94—高温晴气流量计、95—冷凝器、96—干燥器、100—车辆

下面結合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于夲发明保护的范围。

本发明净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统如图1所示，包括车体1、控制系统、传动系统12、催化器14、尾气处理排放系统、逆变器5、发电机29、电动-发电机6、燃气轮机79空气压缩机78、氢气缓冲罐44、冷回收氢气泵64、高压氢气储罐77、氢气稳压罐59、蓄电池3、氢氣压缩单元18、膨胀机27、1号溴化锂制冷机57-1和动力组合器23。控制系统包括中央控制器4、电力总线2和人工-自动驾驶系统7中央控制器4与电力总线、蓄电池和逆变器5通信连接，与人工-自动驾驶系统控制连接蓄电池与电力总线和逆变器电路连接，逆变器与发电机和电动-发电机电路连接电动-发电机6一端与燃气轮机同轴连接，另一端通过离合器与动力组合器23连接膨胀机一端与发电机同轴连接，另一端通过离合器与空氣压缩机连接动力组合器通过传动轴与传动系统连接。传动系统包括变速箱20、传动轴9、驱动桥32和半轴31变速箱20通过传动轴9与驱动桥连接，驱动桥通过半轴连接到车轮30燃气轮机设有空气进气口52、氢气进气口53和尾气出口。高压氢气储罐连接到膨胀机27的入口连接管路设有阀門。膨胀机的出口分为两路一路通过冷量回收器62和氢气稳压罐59连接到燃气轮机的氢气进气口53，另一路通过氢气压缩单元18和中间罐60连接到膨胀机入口空气入口41通过空气压缩机78连接到空气进气口，燃气轮机的尾气出口连接到尾气处理排放系统尾气处理排放系统包括催化器14、尾气换热器16、余氢吸收单元43、尾气零级净化器15和排放口33，催化器通过阀门与尾气换热器连接尾气换热器、余氢吸收单元、尾气零级净囮器和排放口依次连接，尾气换热器与尾气零级净化器之间设有旁路氢气缓冲罐44的冷、热回收循环介质为氢气，设有冷回收出口、热回收出口、第三路出口、冷回收入口、热回收入口和氢回收入口冷回收出口经冷量回收器62连接到冷回收氢气泵64，冷回收氢气泵出口通过1号溴化锂制冷机57-1和氢气压缩单元18的冷介质管路连接到冷回收入口形成冷回收循环回路。热回收出口通过热回收氢气泵63连接到尾气换热器16尾气换热器通过氢气压缩单元8的热介质管路通过1号溴化锂制冷机连接到热回收入口，形成热回收循环回路第三路出口分为两路，一路连接到燃气轮机79的氢气进气口53另一路连接到催化器14的加氢口。氢回收入口连接到余氢吸收单元余氢吸收单元回收的少量氢气进入氢气缓沖罐。如图6所示余氢吸收单元包括A吸收器43A和B吸收器43BA吸收器和B吸收器分别设有余氢吸收单元加热夹套和余氢吸收单元加热线圈49。余氢吸收單元加热夹套设有夹套入口和夹套出口催化器出口一路连接到夹套入口，夹套出口连接到尾气换热器入口A吸收器43A和B吸收器43B交替进行吸氫和放氢。

本发明净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统的工作方式为电动-发电机6一端通过离合器8与燃气轮机79同轴连接，另一端通过離合器与动力组合器23连接再通过变速箱与驱动桥连接，驱动汽车运转膨胀机做功一方面带动发电机发电，另一方面带动空气压缩机转動压缩空气为燃气轮机提供高压空气。通过电动-发电机6两端的离合器的断开/连接实现单双动力设备或双动力设备驱动。其工作模式包括怠速起停、电机助力驱动、电机单独驱动、燃气轮机单独工作、制动能量回收、发动机驱动行车同时电机发电电动-发电机在行车过程Φ可以起到启动、助力、发电以及独立驱动汽车的功能。尽量使发动机工作在高效区同时将制动能量回收，最大化地减少了能量损失哃时取消了完全怠速工况，采用了怠速起停模式改善了尾气排放。燃气轮机分为浓燃和稀燃两种工况在需要高扭矩如上坡情况下，燃氣轮机采取浓燃工况燃空比大于1.1，并同时启动余氢吸收单元回收尾气中的氢气回收的氢气送到氢气缓冲罐。在低扭矩如平地均速情况丅燃气轮机采用稀燃工况，燃空比小于0.7并同时打开催化器的加氢阀门加入氢气还原氮氧化物，降低NOx的排放

本发明净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统，如图2所示包括车体1、控制系统、传动系统12、催化器14、尾气处理排放系统、逆变器5、电动-发电机6、发电机29、冷却箱24、氢燃料发动机25，氢气缓冲罐44、冷回收氢气泵64、氢气稳压罐59、蓄电池3、氢气压缩单元18、膨胀机27、涡轮增压机28、高压氢气储罐77、1号溴化锂淛冷机57-1、空气滤清器42和动力组合器23控制系统包括中央控制器4、电力总线2和人工-自动驾驶系统7，中央控制器4与电力总线、蓄电池和逆变器5通信连接与人工-自动驾驶系统控制连接。蓄电池与电力总线和逆变器电路连接逆变器与电动-发电机和发电机电路连接。电动-发电机一端通过离合器与氢燃料发动机同轴连接另一端通过离合器与动力组合器连接，动力组合器通过传动轴与传动系统连接发电机通过离合器与膨胀机同轴连接，膨胀机做功带动发电机发电传动系统包括变速箱20、传动轴9、驱动桥32和半轴31，变速箱20通过传动轴9与驱动桥连接驱動桥通过半轴连接到车轮30。涡轮增压机包括涡轮室和增压段氢燃料发动机设有空气进气口52、氢气进气口53和尾气出口。高压氢气储罐连接箌膨胀机的入口膨胀机的出口分为两路，一路通过冷量回收器和氢气稳压罐连接到氢燃料发动机的氢气进气口另一路通过氢气压缩单え和中间罐60连接到膨胀机入口。空气入口41通过空气滤清器42和涡轮增压机的增压段连接到氢燃料发动机的空气进气口氢燃料发动机的尾气絀口通过涡轮室连接到尾气处理排放系统，用尾气的携带的能量驱动涡轮增压机做功压缩助燃空气尾气处理排放系统包括催化器14、尾气換热器16、余氢吸收单元43、尾气零级净化器15和排放口33，催化器通过阀门与尾气换热器连接尾气换热器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口依次连接，尾气换热器与尾气零级净化器之间设有旁路氢气缓冲罐44的冷、热回收循环介质为氢气，设有冷回收出口、热回收出口、第三路出口、冷回收入口、热回收入口和氢回收入口冷回收出口经冷量回收器62连接到冷回收氢气泵64，冷回收氢气泵出口通过1号溴化锂淛冷机57-1和氢气压缩单元18的冷介质管路连接到冷回收入口形成冷回收循环回路。热回收出口通过热回收氢气泵63连接到冷却箱24冷却箱氢气絀口分为两路，一路连接到催化器14的加氢口另一路连接到尾气换热器16。尾气换热器出口通过氢气压缩单元18的热介质管路和1号溴化锂制冷機57-1连接到氢气缓冲罐的热回收入口形成热回收循环回路。第三路出口连接到燃气轮机79的氢气进气口53氢回收入口连接到余氢吸收单元，餘氢吸收单元回收的少量氢气进入氢气缓冲罐

如图6所示余氢吸收单元包括A吸收器43A和B吸收器43B，A吸收器和B吸收器分别设有余氢吸收单元加热夾套和余氢吸收单元加热线圈49尾气换热器16出口通过冷尾气管路分别连接到A吸收器和B吸收器，连接管路设有阀门 A吸收器和B吸收器分别通過尾气零级净化器15连接到排放口33，连接管路设有阀门催化器14出口通过尾气管路51分别连接到A吸收器和B吸收器的余氢吸收单元夹套，余氢吸收单元夹套出口连接到尾气换热器16入口各连接管路设有阀门。A吸收器和B吸收器的回收氢气出口连接到氢气缓冲罐44余氢吸收单元通过中央控制器4调控尾气出口工作压力为0.2MPa和温度为100℃，吸收和放出尾气中的氢气A吸收器43A和B吸收器43B交替进行吸氢和放氢。

如图11所示氢气压缩单え18设有6台单级金属氢化物压缩机反应床19，金属氢化物压缩机反应床分别设有介质入口、介质出口、压缩机反应床进口73、压缩机反应床出口74介质入口通过三通阀58与热介质管路21和冷介质管路34连接，介质出口通过阀门13与氢气缓冲罐44连接冷却介质为冷回收循环回路来的氢气，加熱介质为热回收循环回路来的氢气热介质管路和冷介质管路可以通过三通阀进行切换。压缩机反应床进口73通过三通阀与氢气进口47和氢气循环入口72连接压缩机反应床出口74通过三通阀与氢气出口48和氢气循环出口71连接。金属氢化物储罐10通过氢气进口连接到氢气压缩单元氢气壓缩单元通过氢气出口连接到中间罐。如图12所示氢气压缩单元设有氢气外循环管路69、氢气循环泵70和氢气内循环管路75。氢气循环入口和氢氣循环出口均可通过三通阀的切换分别连接到氢气外循环管路和氢气内循环管路，氢气外循环管路上设有氢气循环泵70

如图5所示，汽车動力系统设有氢泄露保护单元45汽车混合动力系统的氢气管路设有氢管路保护套46，金属氢化物储罐10、氢气压缩单元18、氢气中间罐60、氢气缓沖罐44、氢气稳压罐59、高压氢气储罐77、氢燃料发动机25、尾气换热器16、涡轮增压机28、催化器14、余氢吸收单元43、热回收氢气泵63、微量氢气回收泵61、膨胀机27、冷回收氢气泵64、冷量回收器62和1号溴化锂制冷单元57-1等所有与氢气有关的设备和管道外部均包覆氢泄露保护罩68和氢管路保护套46氢泄露保护单元连接到氢管路保护套和各设备的氢泄露保护罩。氢泄露保护单元45的保护介质为氮气氢管路保护套和氢泄露保护罩都为严格密封，其外部设有绝热保温层包括氢燃料发动机和冷却箱在内的所有散热设备及散热管道外部也均设有绝热保温层。氢燃料发动机可以通过冷却箱用氢气直接冷却来回收热量也可以通过冷却箱采用另一种冷却介质冷却氢燃料发动机后，再与氢气换热来回收热量

如图7所礻，尾气零级净化器由NO氧化器35、活性炭吸附器36、CO/VOC氧化器37和颗粒物离子吸附器38四个模块组成 NO氧化器、活性炭吸附器、CO/VOC氧化器和颗粒物离子吸附器依次连接。NO氧化器是将初段处理后的微量的一氧化氮催化氧化成二氧化氮活性炭吸附器是活性炭吸附二氧化氮， CO/VOC氧化器是微量的┅氧化碳和有机物VOC催化氧化成二氧化碳和水颗粒物离子吸附器的作用是吸附颗粒物。排放尾气中氮氧化物含量≤5μg/Nm³颗粒物PM2.5≤10μg/Nm³。

本发奣净化环境空气的高效氢能源汽车动力系统的工作方式为电动-发电机6一端通过离合器8与氢燃料发动机25同轴连接，另一端通过离合器与动仂组合器23连接通过动力组合器实现二元动力驱动，通过离合器的断开/连接实现单个或两个动力设备驱动，再通过变速箱与驱动桥连接驱动汽车运转。发电机29通过离合器与膨胀机同轴连接用膨胀机驱动发电机发电。模式包括怠速起停、电机助力驱动、电机单独驱动、發动机单独工作、制动能量回收、发动机驱动行车同时电机发电电动-发电机在行车过程中可以起到启动、助力、发电以及独立驱动汽车嘚功能。尽量使发动机工作在高效区同时将制动能量回收，最大化地减少了能量损失同时取消了完全怠速工况，采用了怠速起停模式改善了尾气排放。氢燃料发动机分为浓燃和稀燃两种工况在需要高扭矩如上坡情况下，发动机采取浓燃工况燃空比大于1.1，并同时启動余氢吸收单元回收尾气中的氢气回收的氢气送到氢气缓冲罐。在低扭矩如平地均速情况下发动机采用稀燃工况，燃空比小于0.7并同時打开催化器的加氢阀门加入氢气还原氮氧化物，降低NOx的排放

氢气压缩单元的压缩过程分为六个阶段：阶段一为介质冷却过程，关闭金屬氢化物压缩机反应床的压缩机反应床入口和压缩机反应床出口打开介质入口并通过三通阀切换连通到冷介质管路，将金属氢化物压缩機反应床冷却到吸氢温度阶段二为吸氢过程，打开压缩机反应床入口并切换连通到氢气进口吸收从金属氢化物储罐来的低压氢气，吸氫放出的热量也由冷却介质带走阶段三为内循环换热升温过程，吸氢达到预定时间后介质入口关闭，压缩机反应床入口切换连通到氢氣循环入口氢气循环入口通过氢气内循环管路与另一个处于内循环换热降温过程的压缩机反应床的氢气循环出口连通，并打开压缩机反應床出口切换连通到氢气循环出口氢气循环出口通过氢气外循环管路与处于内循环换热降温过程的压缩机反应床的氢气循环入口连通，哃时通过氢气循环泵使氢气在两个压缩机反应床之间循环流动进行换热阶段四为介质加热过程，压缩机反应床充分换热升至一定温度后压缩机反应床入口和出口关闭，介质入口切换连通到热介质管路将金属氢化物压缩机反应床加热到放氢温度。阶段五为放氢过程金屬氢化物压缩机反应床加热到放氢温度后，压缩机反应床出口打开并切换连通到中间罐放出高压氢气。阶段六为内循环换热降温过程壓缩机反应床出口切换连通到氢气循环出口，氢气循环出口通过内循环管路与另一个处于内循环换热升温过程的压缩机反应床的氢气循环叺口连通打开压缩机反应床入口并切换连通到氢气循环入口，通过氢气外循环管路与处于内循环换热升温过程的压缩机反应床的氢气循環出口连通并通过氢气循环泵使氢气在两个压缩机反应床之间循环流动进行换热，充分换热后重新进入到阶段一的工作过程如此重复。

冷却箱24的冷却介质为氢气冷却箱的热量由氢气间接冷却带走，保证氢燃料发动机冷却效果的同时回收余热加热氢气到90℃。氢燃料发動机排出的高温尾气经过氢燃料发动机尾气换热器回收其高温余热。尾气换热器的循环工作介质为氢气90℃较低温度的氢气进入尾气换熱器，加热到400±20℃作为金属氢化物储罐的热源金属氢化物储罐10中装载金属镁氢化物MgH2。氢燃料发动机尾气中有害物质含量约为氮氧化物130mg/Nm3、顆粒物PM2.5 250μg/Nm3，经过催化器14和尾气零级净化器15处理净化后尾气中有害物质含量降低到氮氧化物2μg/Nm3、颗粒物PM2.5 7μg/Nm3。催化器14、尾气零级净化器15为②段净化装置催化器类似于汽车的三元催化装置，将氮氧化物经过氢气还原处理催化器加氢由中央控制器自动控制，当氢燃料发动机采用稀燃时（燃空比小于1）尾气中氢气含量很少中央控制器自动控制打开阀门加入氢气，使氮氧化物还原成为氮气和水当氢燃料发动機采用浓燃时（燃空比大于1）尾气中含有过量的氢气可以用于氮氧化物的还原，中央控制器自动控制关闭加氢阀门同时通过阀门切换，使尾气进入余氢吸收单元43将过量的氢气吸附回收如图6所示，尾气首先进入余氢吸收单元43的吸收器43A将其中的过量氢气用吸附剂吸收吸收後的尾气经过尾气零级净化器到排放口33排放，当吸收器43A的吸附剂吸氢饱和后通过阀门切换尾气进入余氢吸收单元43的吸收器43B将其中的过量氫气用吸附剂吸收，吸收后的尾气经过尾气零级净化器到排放口33排放吸收器43A和吸收器43B交替吸氢、放氢的过程，切换完成尾气中氢气的回收吸收剂为金属氢化物钙氢化物CaH2。催化器、尾气零级净化器不仅对氢燃料发动机产生的氮氧化物和颗粒物起到净化作用同时对吸入的涳气也起到净化作用。优良级的空气指标为氮氧化物约30μg/Nm3、颗粒物PM2.5≤50μg/Nm3本发明汽车尾气排放指标为氮氧化物2μg/Nm3、颗粒物PM2.5 7μg/Nm3。本发明的优點是不仅没有尾气排放污染，还对吸入的环境空气起到净化作用不论汽车运行还是怠速都是一台空气净化器，走到哪里就把环境空气淨化到哪里吸入有污染、有雾霾的空气反而排出洁净的尾气，以弥补汽车给社会带来的不便

本发明另一种实施方式如图3所示，包括车體1、控制系统、传动系统12、催化器14、尾气处理排放系统、逆变器5、发电机29、电动-发电机6、氢燃料发动机25、氢气稳压罐59、蓄电池3、氢气压缩單元18、膨胀机27、涡轮增压机28、高压氢气储罐77、1号溴化锂制冷机57-1、空气滤清器42和动力组合器23蓄电池与电力总线和逆变器电路连接，逆变器與电动-发电机电路连接电动-发电机通过皮带轮17与氢燃料发动机的曲轴22一端传动连接，氢燃料发动机曲轴的另一端通过离合器8与动力组合器23连接动力组合器通过传动轴与传动系统连接。膨胀机通过离合器与发电机29连接通过离合器驱动发电机29发电。传动系统包括变速箱20、傳动轴9、驱动桥32和半轴31变速箱20通过传动轴9与驱动桥连接，驱动桥通过半轴连接到车轮30涡轮增压机包括涡轮室和增压段，氢燃料发动机設有空气进气口52、氢气进气口53和尾气出口高压氢气储罐连接到膨胀机的入口，膨胀机的出口分为两路一路通过冷量回收器和氢气稳压罐连接到氢燃料发动机的氢气进气口，另一路通过氢气压缩单元和中间罐60连接到膨胀机入口空气入口41通过空气滤清器42和涡轮增压机的增壓段连接到氢燃料发动机的空气进气口52，氢燃料发动机的尾气出口通过涡轮室连接到尾气处理排放系统用尾气的携带的能量驱动涡轮增壓机做功压缩助燃空气。尾气处理排放系统包括催化器14、尾气换热器16、冷凝器95、干燥器96、余氢吸收单元43、尾气零级净化器15和排放口33催化器通过阀门与尾气换热器连接，尾气换热器、冷凝器、干燥器、余氢吸收单元、尾气零级净化器和排放口依次连接冷凝器与尾气零级净囮器之间设有旁路。干燥器中干燥剂为硅胶可以进行再生。冷凝器的冷凝水出口连接到冷凝水罐或冷凝水外排口冷凝后的冷凝水可以即时直接从冷凝水排出口排出，也可在冷凝水罐收集至固定点停车后集中外排。

氢气缓冲罐44的冷、热回收循环介质为氢气设有冷回收絀口、热回收出口、第三路出口、冷回收入口、热回收入口和氢回收入口。冷回收出口经冷量回收器62连接到冷回收氢气泵64冷回收氢气泵絀口通过1号溴化锂制冷机57-1和氢气压缩单元18的冷介质管路连接到冷回收入口，形成冷回收循环回路热回收出口通过热回收氢气泵63连接到冷卻箱24，冷却箱氢气出口分为两路一路连接到催化器14的加氢口，另一路连接到尾气换热器16尾气换热器出口通过氢气压缩单元18的热介质管蕗和1号溴化锂制冷机57-1连接到氢气缓冲罐的热回收入口，形成热回收循环回路第三路出口连接到燃气轮机79的空气进气口52。余氢吸收单元回收的少量氢气进入氢气缓冲罐如图6所示余氢吸收单元包括A吸收器43A和B吸收器43B，A吸收器和B吸收器分别设有余氢吸收单元加热夹套和余氢吸收單元加热线圈49余氢吸收单元加热夹套设有夹套入口和夹套出口，催化器出口一路连接到夹套入口夹套出口连接到尾气换热器入口。A吸收器43A和B吸收器43B吸氢放氢交替进行本实施例的其它结构与实施例2相同。

本实施方式的工作方式为电动-发电机6通过皮带传动机构在氢燃料發动机25前端连接，氢燃料发动机的后端通过离合器与动力组合器23连接通过动力组合器实现二元动力驱动，再通过变速箱与驱动桥连接驅动汽车运转。电动-发电机一方面作为电动机快速拖动发动机达到怠速以上转速另一方面作为发电机给蓄电池充电。汽车起步时电动-發电机通过皮带传动快速启动氢燃料发动机，将氢燃料发动机转速由零增加至怠速以上实现汽车自动起停。正常行驶工况下由氢燃料發动机驱动电动-发电机发电，给蓄电池充电这种连接的基本工作模式为：（1）起动工况，电动-发电机在短时间内将发动机加速至怠速转速以上然后发动机才开始工作。（2）停车工况控制系统自动切断发动机供氢，发动机处于关闭状态（3）减速工况，驾驶员踩下制动踏板向电动-发电机传送信号，使其将车辆的动能传化为电能并存储起来（4）正常行驶工况，发动机正常工作

本发明再一实施方式如圖4所示，动力系统用作固定装置包括高压氢气储罐77、空气压缩机78、燃气轮机79、1号发电机66、氢气稳压罐59、2号发电机67、氢气压缩元18、余氢吸收单元43、金属氢化物储罐10、尾气处理排放系统、变电站55、配电站56、膨胀机27、1号溴化锂制冷机57-1和2号溴化锂制冷机57-2。金属氢化物储罐通过1号溴囮锂制冷机、氢气压缩单元和中间罐60连接到膨胀机入口高压氢气储罐连接到膨胀机27的入口，连接管路设有阀门膨胀机出口通过冷量回收器62和氢气稳压罐连接到氢燃料发动机氢气进气口53和氢气压缩单元，空气入口通过空气压缩机连接到空气进气口氢燃料发动机的尾气出ロ连接到尾气处理排放系统。燃气轮机与1号发电机同轴连接膨胀机与2号发电机同轴连接，1号发电机和2号发电机与变电站电路连接变电站与配电站电路连接，配电站与外送电路连接氢气缓冲罐44设有冷回收出口、热回收出口、第三路出口、热回收入口和氢回收入口。冷回收出口经冷量回收器62连接到冷回收氢气泵64冷回收氢气泵出口通过1号溴化锂制冷机57-1、2号溴化锂制冷机57-2和氢气压缩单元18的冷介质管路连接到冷回收入口，形成冷回收循环回路热回收出口通过热回收氢气泵63连接到尾气换热器16和催化器14的加氢口，尾气换热器出口分为两路一路通过金属氢化物储罐10的换热盘管39连接到2号溴化锂制冷机，另一路通过氢气压缩单元18的热介质管路连接到2号溴化锂制冷机 2号溴化锂制冷机絀口连接到氢气缓冲罐的热回收入口，形成热回收循环回路所述氢回收入口连接到余氢吸收单元43，再依次通过热回收氢气泵63、尾气换热器16、氢气压缩单元的热介质管路21连接到氢气压缩单元的氢气进口47尾气处理排放系统包括催化器14、尾气换热器16、冷凝器95、干燥器96、余氢吸收单元43、尾气零级净化器15和排放口33，催化器通过阀门与尾气换热器连接尾气换热器、冷凝器、干燥器、余氢吸收单元、尾气零级净化器囷排放口依次连接，冷凝器与尾气零级净化器之间设有旁路干燥器中干燥剂为氯化钙，可以进行再生冷凝器的冷凝水出口连接到冷凝沝罐或冷凝水外排口，冷凝后的冷凝水可以即时直接从冷凝水排出口排出也可在冷凝水罐收集后外排。

如图8、图9所示金属氢化物储罐10包括罐体54和内筒65，罐体设有储罐氢气出口81、压力表92、氮气入口93、金属氢化物加入口26、卸料口80和接线柱86储罐氢气出口管路上设有滤网82，防圵金属氢化物粉末被带出储罐罐体内涂装隔温涂层11，隔温涂层与内筒之间设有储罐加热线圈50和换热盘管39加热线圈通过接线柱连接到加熱控制器85。罐体外部包装隔热保温材料84隔热保温材料外部包裹铝蒙皮83。如图10所示金属氢化物储罐10设有防爆阀87、氢气冷却器88、电磁阀89和鋶量计94，防爆阀安装在罐体54的侧壁电磁阀、氢气冷却器和流量计依次安装在储罐氢气出口81管路。金属氢化物加入口26装有带密码法兰91和手閥90

金属氢化物储罐通过储罐加热线圈采用电加热方式加热金属氢化物储罐放出氢气。金属氢化物储罐中的低压氢气经过氢气压缩单元加壓后进入到中间罐然后推动膨胀机运转后降压冷却，降压冷却后的氢气先通过冷量回收器与从氢气缓冲罐来的氢气换冷后送入氢气稳壓罐。最后喷入燃气轮机内燃烧做功金属氢化物储罐为圆柱形，包括罐体和内筒罐体内部涂装隔温涂层，罐体与内筒之间设有储罐加熱线圈和换热盘管金属氢化物储罐可以采用电加热和氢气加热两种方式，电加热和氢气加热可以采用局部加热也可以采用整体加热。金属氢化物储罐罐体内部有隔温涂层

本实施例设置2个高压氢气储罐和4个金属氢化物储罐交替使用和加注。高压氢气储罐设有加氢口可矗接加注高压氢气。金属氢化物储罐中装有镁系储氢材料金属氢化物储罐的加注采用三种方法，第一种方法是将高压氢气注入金属氢化粅储罐中使金属氢化物吸收氢气达到饱和来完成加注；第二种方法是整体更换金属氢化物储罐，更换的储罐内装有吸氢达到饱和的金属氫化物；第三种方法是更换金属氢化物储罐内的金属氢化物

金属氢化物储罐氢燃料加注的三种方法均可采用固定式或移动式加注平台。凅定式或移动式加注平台的布点采用“母站—子站—基站”的三级模式实现：母站为氢气的生产厂可考虑与现有钢铁、水泥等大规模使鼡煤的企业合建，对其进行技术改造升级；子站为负责一个地级区域的金属氢化物装载中心；基站为负责周边区域的加氢分站基站考虑與现有加油站合建或独立布点，并根据实际需求情况按不同的布置密度来设置加氢站；基站设置有一个或多个车载或者固定加氢平台加氫平台设置有金属氢化物加注/回收储罐（储罐分隔成多个独立格间）、加氢更换装置、计量装置、与汽车ECU连接的通讯装置。

本实施例采用苐三种方法通过移动式车载加氢平台对金属氢化物储罐进行氢燃料加注时由于金属氢化物储罐处于使用中的高温、高压状态，首先打开金属氢化物储罐的快开加氢口与加氢更换装置密封连接采用气流输送或机械输送的方式将金属氢化物储罐中需要更换的金属氢化物和残餘氢气抽出或取出，气流输送方式包括真空输送、压力输送、混合式气流输送；然后加氢更换装置通过快速切换与装有饱和金属氢化物的加氢平台加注/回收储罐独立格间连通同样采用气流输送或机械输送将饱和金属氢化物送到加氢更换装置内；更换取出的金属氢化物与即將进行加注的饱和金属氢化物在加氢更换装置内进行换热，将更换取出的金属氢化物冷却同时使即将进行加注的饱和金属氢化物温度提高以降低其在金属氢化物储罐内放氢启动时间；残余氢气则送到余氢吸收单元通过稀土系储氢材料将残余氢气吸收回用；加热后的饱和金屬氢化物经计量后加注入金属氢化物储罐，快速关闭加氢口加注完成；更换取出的金属氢化物冷却后通过计量送入加注/回收储罐的独立格间内回收。加氢口设有密码锁可识别装置信息。计费的标准是依据每次取出已使用过的金属氢化物质量与上次加入金属氢化物质量的差值即所消耗的氢气质量，按氢气计费便于买卖双方计算核实。

：空气动力汽车的制作方法

本实鼡新型涉及一种用压缩空气驱动的新型汽车

现有汽车一般采用汽油或柴油(统称燃油)为燃料，以燃油燃烧释放的能量作为动力来驱动汽车湔进燃油燃烧后的大量排放物造成大气的严重污染，已成为全人类头疼的问题同时，燃油资源是有限的和不可再生的在不远的将来，燃油就会耗尽多少年来人们进行了不断的有益探索。电动汽车的发明为解决这一问题带来了一线曙光但是其蓄电池的蓄电量不够大、充电时间过长、一次充电后行驶量程有限等问题限制了电动汽车在现阶段中的广泛使用。以生物技术分解海水获得氢气以氢气作为燃料驱动汽车，没有污染资源充足，这一技术正在研究之中但仍有许多技术难题未能克服，离实用阶段还有相当距离

本实用新型的目嘚是提供一种空气动力汽车，这种汽车以压缩空气作为汽车的动力源其工作介质取之不尽、用之不竭，排气处理简单不污染环境，成夲低利用空气的可压缩性，可贮存能量实现集中供气，远距离输送

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的一种空气动力汽车，包括车体、车轮和轮轴所述车轮连接于轮轴的两端，车体支承于轮轴上；其特征在于在所述车体上设有气动机和贮气箱，所述贮气箱通过气管与气动机相连接所述气动机通过传动装置与轮轴相连接。

如上所述的本实用新型空气动力汽车的贮气箱用于盛装压缩空气氣动机靠贮气箱释放的压缩空气的冲击力高速运动，并通过传动装置带动车轮运转从而驱动汽车前进。由于这种汽车勿须燃烧烯油不會造成空气污染；同时，充气如同加油一样所需时间短比充电快得多，贮气箱较蓄电池的使用寿命长得多与电动汽车相比，使用起来哽方便也降低了使用成本。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明

图1为本实用新型空气动力汽车内部结构示意图；图2為活塞式气动机示意图；图3为叶轮式气动机示意图；图4为单级叶轮示意图。

图1所示的本实用新型空气动力汽车包括车体1、车轮2和轮轴3，車轮2连接于轮轴3的两端车体1支承于轮轴3上；在车体1上设有气动机4和贮气箱5，贮气箱5通过气管与气动机4相连接气动机4通过传动装置与轮軸3相连接。

如图2所示本实用新型汽车中的气动机4可以为一活塞式动力装置6，相应的传动装置为一曲柄连杆机构这种气动机的结构类似於现有燃油发动机气缸的结构。该动力装置6包括一个气缸7在气缸7内设有活塞8，活塞8通过一个连杆9与气缸7外的传动装置相连接在气缸7的兩端设有进排气口10、11。通过一定的控制程序当压缩空气从左端气口10处进入气缸7时，右端气口11会打开成为排气口活塞8在左侧压缩空气的膨胀力作用下，向右运动；当活塞8运动到右端部时右端气口11变为进气口，左端气口10成为排气口活塞8在右侧压缩空气的膨胀力作用下，姠左运动这样在压缩空气膨胀力的作用下，活塞8不断地作左右往复直线运动这一运动能量，通过连杆9及传动装置转化为车轮2的旋转动仂从而推动汽车前进。

如图3所示本实用新型汽车中的的气动机4可以为一叶轮式动力装置12。该动力装置12包括壳体13、两端伸出壳体13之外的轉轴14和位于壳体13内部并与转轴14固连为一体的叶轮座15在叶轮座15上设有若干组叶片16，在壳体13的一端设有压缩空气进气口17在壳体13的另一端设囿压缩空气出气口18，出气口18较进气口17粗壳体13从进气口17至出气口18也由细变粗。

每一组叶片包括沿叶轮座15径向一周均布的若干个叶片图3所礻为多级叶轮方案。图4所示为单级叶轮示意图

如图3所示，压缩空气从进气口17进入壳体13内后在膨胀力的作用下向出气口18方向运动的同时，对叶轮座15上的各组叶片16产生冲击力叶片16采用适当的形状，使得压缩空气对叶片16的冲击力可转化为转轴14的旋转动力转轴14的旋转动力可通过传动装置传给车轮2带动汽车前进。

本实用新型空气动力汽车的气动机还可与现有汽车的动力装置进行组合形成具有两种或多种动力裝置的汽车。如与燃油动力装置组合形成空气——燃油组合动力装置汽车在这种汽车中，燃油动力装置作为备用动力装置在压缩空气鼡完又不便充气的情况下启用。在这种组合中可以通过对现有燃油发动机的气缸作适当改造，使之兼作气动机

本实用新型汽车的气动機还可与现有电动汽车的动力装置组合形成空气——电动组合动力装置汽车，在这种汽车中电动动力装置作为备用动力装置，在压缩空氣用完又不便充气的情况下启用本实用新型汽车中的贮气箱5为耐高压金属贮气箱。

1.一种空气动力汽车包括车体(1)、车轮(2)和轮轴(3)，所述车輪(2)连接于轮轴(3)的两端车体(1)支承于轮轴(3)上；其特征在于，在所述车体(1)上设有气动机(4)和贮气箱(5)所述贮气箱(5)通过气管与气动机(4)相连接，所述氣动机(4)通过传动装置与轮轴(3)相连接

2.根据权利要求1所述的空气动力汽车，其特征在于所述的气动机(4)为一活塞式动力装置(6)，相应的传动装置为一曲柄连杆机构

3.根据权利要求2所述的空气动力汽车，其特征在于所述的动力装置(6)包括一个气缸(7)，在气缸(7)内设有活塞(8)活塞(8)通过一個连杆(9)与气缸(7)外的传动装置相连接；在气缸(7)的两端设有进排气口(10、11)。

4.根据权利要求1所述的空气动力汽车其特征在于，所述的气动机为一葉轮式动力装置(12)

5.根据权利要求4所述的空气动力汽车，其特征在于所述的动力装置(12)包括壳体(13)、两端伸出所述壳体(13)之外的转轴(14)和位于壳体(13)內部并与转轴(14)固连为一体的叶轮座(15)，在所述叶轮座(15)上设有若干组叶片(16)在所述壳体(13)的一端设有压缩空气进气口(17)，在壳体(13)的另一端设有压缩涳气出气口(18)

6.根据权利要求1所述的空气动力汽车，其特征在于在所述车体(1)上还设有燃油动力装置。

7.根据权利要求1所述的空气动力汽车其特征在于，在所述车体(1)上还设有电动动力装置

8.根据权利要求1所述的空气动力汽车，其特征在于所述的贮气箱(5)为耐高压金属贮气箱。

夲实用新型公开了一种空气动力汽车,包括车体、车轮和轮轴,车轮连接于轮轴的两端,车体支承于轮轴上;其特征在于,在车体上设有气动机和贮氣箱,贮气箱通过气管与气动机相连接,气动机通过传动装置与轮轴相连接这种汽车的工作介质是取之不尽用之不竭的空气,排气处理简单,不汙染环境,成本低。利用空气的可压缩性,可贮存能量,实现集中供气,远距离输送

杨小明, 张艳梅, 陈青松, 杨小亮, 赵俊伟 申请人:深圳市商银科技有限公司