一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车

本技术属于太阳能制氢领域，具体涉及一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车。

背景技术：

1、青藏铁路与川藏铁路的建设与运行，极大促进了西北地区与内陆的经济和文化交流，是国家未来发展战略方向，然而，西部高原地区低压低氧，冬季漫长温度低。当地资源匮乏且生态环境脆弱，传统能源在当地难以推行。因此，列车在行进过程中面临清洁能源、内陆乘客缺氧以及列车采暖问题。因此，有效利用当地丰富的太阳能制氢驱动列车，并充分利用系统所生产的伴生产物，以提升列车的车厢环境具有极大研究潜力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，以解决现有列车在行进过程中面临清洁能源、内陆乘客缺氧以及列车采暖的问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下

3、一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，包括设在车厢上的：

4、光伏系统，用以获取光能，并将光能转化为电能；

5、制氢系统，与所述光伏系统电连接，用以获取光伏系统的电能并产生氢气、氧气和余热；

6、氢能动力系统，通过输氢管路与制氢系统接通，通过消耗氢气为列车提供动力；

7、供氧系统，与所述制氢系统通过输氧管路连接，为车厢输送氧气；

8、供暖系统，通过供暖管路与制氢系统接通，将制氢系统产生的余热输送至地板换热器，实现车厢供暖。

9、该技术方案中，制氢系统为pem水电解制氢模块，消耗电能产生氢气、氧气和余热；供暖装置利用防冻液将制氢系统余热输送至地板换热器，实现车厢供暖；其次，需要说明的是，氢气和氧气的收集技术属于现有技术内容，在此不做过多的阐述，其次余热的收集技术也为现有技术，参考专利申请号为202023217832.9公开的一种pem电解水制氢余热利用装置。

10、优选的，所述光伏系统包括车顶光伏阵列和光伏车窗，所述车顶光伏阵列设在车厢顶部，所述光伏车窗设在列车窗口处；所述车顶光伏阵列为柔性光伏材料，所述光伏车窗由多层玻璃构成，所述光伏车窗包括光伏发电层，且所述光伏发电层位于光伏车窗中间层，其材质为碲化镉。

11、优选的，所述制氢系统与氢能动力系统位于驾驶室，避免对载人车厢造成影响。

12、优选的，所述供氧系统包括壁挂式喷氧器，所述壁挂式喷氧器通过输氧管路与制氢系统连接；壁挂式喷氧器位于相邻光伏车窗之间，且与人脸部位置持平。

13、优选的，所述地板换热器设置于前后座位之间的空间地板内，用于精准供暖，高效利用能量。

14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

15、1、本实用新型充分利用了高寒地区的太阳能资源优势，结合制氢和氢能动力，完成列车能源供给与环保的双重目的；

16、2、本实用新型充分利用太阳能制氢系统所产生的氢气、氧气和余热，同时保障了列车驱动和极端条件下车厢环境的舒适度。

技术特征：

1.一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，包括设在车厢上的：

2.根据权利要求1所述的一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，所述光伏系统包括车顶光伏阵列（2）和光伏车窗（3），所述车顶光伏阵列（2）设在车厢顶部，所述光伏车窗（3）设在列车（1）窗口处。

3.根据权利要求2所述的一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，所述车顶光伏阵列（2）为柔性光伏材料，所述光伏车窗（3）由多层玻璃构成，所述光伏车窗（3）包括光伏发电层，且所述光伏发电层位于光伏车窗（3）中间层，其由碲化镉制成。

4.根据权利要求1所述的一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，所述制氢系统（4）与氢能动力系统（6）位于驾驶室。

5.根据权利要求1所述的一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，所述供氧系统包括壁挂式喷氧器（8），所述壁挂式喷氧器（8）通过输氧管路（7）与制氢系统（4）连接。

6.根据权利要求1所述的一种高寒地区光伏-氢能动力高铁列车，其特征在于，所述地板换热器（10）设置于前后座位之间的空间地板内。

技术总结本技术公开了一种高寒地区光伏‑氢能动力高铁列车，属于太阳能制氢技术领域，以解决现有列车在行进过程中面临清洁能源、内陆乘客缺氧以及列车采暖的问题；其包括设在车厢上的光伏系统、制氢系统、氢能动力系统、供氧系统以及供暖系统；本技术充分利用了高寒地区的太阳能资源优势，结合制氢和氢能动力，完成列车能源供给与环保的双重目的；本技术充分利用太阳能制氢系统所产生的氢气、氧气和余热，同时保障了列车驱动和极端条件下车厢环境的舒适度。技术研发人员：袁艳平,周锦志,蒋福建,余敏受保护的技术使用者：西南交通大学技术研发日：20231025技术公布日：2024/6/18