本實(shí)用新型涉及移動(dòng)供電領(lǐng)域，具體地說是一種自主/半自主燃料電池移動(dòng)供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

以往的臨時(shí)供電系統(tǒng)多采用拖拽式或搬運(yùn)式，需要使用牽引車或者人力搬運(yùn)，在一些較為復(fù)雜的地形條件下，供電系統(tǒng)無法通過。并且因?yàn)橐酝墓╇娤到y(tǒng)采用汽、柴油機(jī)進(jìn)行發(fā)電，在顛簸環(huán)境下無法正常工作，主動(dòng)移動(dòng)式供電系統(tǒng)需要額外增加一套汽、柴油驅(qū)動(dòng)裝置，占用大量的空間，增加了成本。由于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)無需機(jī)械部件，而配套的風(fēng)扇、氣泵、油泵等可以適應(yīng)顛簸環(huán)境，因此燃料電池可以在系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的過程中發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種自主/半自主燃料電池移動(dòng)供電系統(tǒng)，通過使用燃料電池發(fā)出的電能直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，解決了主動(dòng)移動(dòng)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間利用率低的問題。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種自主/半自主燃料電池移動(dòng)供電系統(tǒng)，包括電源系統(tǒng)連接MCU，用于對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部提供電能，同時(shí)向外輸出電能；

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)連接MCU，接收MCU發(fā)出的運(yùn)動(dòng)控制命令，用于完成相應(yīng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作；

攝像頭連接無線路由器，采集環(huán)境信息發(fā)送到無線路由器，無線路由器無線連接控制終端，將環(huán)境信息發(fā)送到控制終端，并接收控制終端的控制指令，無線路由器另一端通過串口通訊模塊連接MCU，將接收到控制終端的控制指令通過串口通訊模塊發(fā)送到MCU，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

所述電源系統(tǒng)包括電源模塊、燃料電池和鋰電池；

燃料電池連接電源模塊，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能為系統(tǒng)供電；

鋰電池連接電源模塊，為系統(tǒng)提供電能，并且通過電源模塊對(duì)外輸出交直流電。

所述運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包括：減速電機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接MCU；離合器通過離合器驅(qū)動(dòng)模塊連接MCU；剎車裝置通過剎車驅(qū)動(dòng)模塊連接MCU。

還包括照明系統(tǒng)連接MCU，用于照明。

所述照明系統(tǒng)包括光源和光源驅(qū)動(dòng)器。

所述電源模塊包括：

DC-DC，一端連接燃料電池，另一端通過繼電器連接鋰電池，為鋰電池充電；DC-DC通過繼電器分別連接DC-DC和DC-AC，向外輸出直流電或交流電。

本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型使用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)可以極大的提高系統(tǒng)的智能化水平，為智能運(yùn)動(dòng)控制提供了基礎(chǔ)；

2.本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自主/半自主移動(dòng)，使供電系統(tǒng)盡快抵達(dá)工作地點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的智能控制，使用燃料電池與鋰電池并行工作，可以提供短時(shí)間大功率以及長(zhǎng)時(shí)間額定功率電能輸出。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)圖；其中101為輪胎、102為剎車系統(tǒng)、103為離合器系統(tǒng)、104為減速電機(jī)、105為懸架系統(tǒng)、106為底盤、107為控制系統(tǒng)、108為電源管理系統(tǒng)、109為燃料箱、110為燃料電池、111為鋰電池、112為照明系統(tǒng)、113為外殼、114為攝像頭；

圖3是本實(shí)用新型的電源管理流程圖；

圖4是本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)控制流程圖；

圖5是本實(shí)用新型的電源模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示為本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)框圖。

燃料電池移動(dòng)供電系統(tǒng)使用自帶的無線路由器與控制終端進(jìn)行通訊，可以發(fā)送系統(tǒng)周圍環(huán)境圖像、系統(tǒng)信息，以及接收控制終端發(fā)送的指令，操作人員通過觀察終端顯示的供電系統(tǒng)周圍環(huán)境，可以操控各個(gè)攝像頭運(yùn)動(dòng)，來觀察不同方位的情況，并且根據(jù)環(huán)境狀態(tài)，以及目的地來控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由裝于四個(gè)輪胎的減速電機(jī)、離合器、剎車、懸架組成，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、原地轉(zhuǎn)向等功能。照明系統(tǒng)負(fù)責(zé)在夜間為控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)提供照明，并且可以提供應(yīng)急照明。電源系統(tǒng)由燃料電池系統(tǒng)、鋰電池系統(tǒng)、電源模塊組成：其中燃料電池系統(tǒng)負(fù)責(zé)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為系統(tǒng)供電；鋰電池系統(tǒng)負(fù)責(zé)輸出以及存儲(chǔ)電能；電源模塊負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供電能以及對(duì)外輸出所需的交直流電。此外，系統(tǒng)可以松開離合器，連接通訊線纜，實(shí)現(xiàn)掛車功能；以及安裝自主導(dǎo)航系統(tǒng)/跟隨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛至目的地或跟隨前車運(yùn)動(dòng)等功能。

如圖2所示為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)圖。

101輪胎：驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)；

102剎車系統(tǒng)：當(dāng)系統(tǒng)需要減速以及制動(dòng)的時(shí)候提供制動(dòng)力；

103離合器系統(tǒng)：當(dāng)離合器工作時(shí)可以傳遞減速電機(jī)104輸出的扭矩，不工作是則不傳遞減速電機(jī)104輸出的扭矩；

104減速電機(jī)：用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)以及將多余機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；

105懸架系統(tǒng)：保證系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中盡可能的平穩(wěn)，對(duì)系統(tǒng)起到支撐作用；

106底盤：用于連接底部運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，以及支撐外殼113以及其他系統(tǒng)；

107控制系統(tǒng)：包含整車的控制電路以及驅(qū)動(dòng)電路；

108電源管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)為整車各個(gè)系統(tǒng)提供電力以及對(duì)外輸出電力；

109燃料箱：用于儲(chǔ)存燃料電池所需燃料；

110燃料電池系統(tǒng)：用于將燃料轉(zhuǎn)化為電能提供給電源管理系統(tǒng)；

111鋰電池系統(tǒng)：用于儲(chǔ)存、輸出電能；

112照明系統(tǒng)：用于提供照明；

113外殼：用于保護(hù)系統(tǒng)關(guān)鍵部分；

114攝像頭系統(tǒng)：用于觀察系統(tǒng)附近實(shí)時(shí)情況。

如圖3所示為本實(shí)用新型的電源管理流程圖。

系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)各部分進(jìn)行初始化，系統(tǒng)通過無線路由器與控制系統(tǒng)嘗試建立連接，連接成功后。如果不開啟系統(tǒng)，則保持系統(tǒng)連接等待開機(jī)指令；開啟系統(tǒng)后首先判斷鋰電池剩余容量，高于百分之九十則關(guān)閉燃料電池系統(tǒng)，低于百分之七十則開啟燃料電池系統(tǒng)，并根據(jù)控制指令對(duì)外提供電能。當(dāng)接收到關(guān)閉指令時(shí)，關(guān)閉電源系統(tǒng)，退出電源管理程序。

如圖4所示為本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)控制流程圖。

系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)各部分進(jìn)行初始化，系統(tǒng)通過無線路由器與控制系統(tǒng)嘗試建立連接，連接成功后。處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)則訪問自動(dòng)駕駛控制模塊，獲取系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制信息，并控制減速電機(jī)、剎車系統(tǒng)、離合器系統(tǒng)做出相應(yīng)的動(dòng)作，按照自動(dòng)駕駛控制模塊指令運(yùn)動(dòng)；處于手動(dòng)駕駛模式，系統(tǒng)則按照控制人員的控制指令運(yùn)動(dòng)；處于牽引模式，系統(tǒng)則松開離合器，按照控制系統(tǒng)指令控制剎車系統(tǒng)；否則處于靜止模式，控制離合器與剎車保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)接到關(guān)閉系統(tǒng)指令時(shí)，退出運(yùn)動(dòng)控制，保證系統(tǒng)靜止。

如圖5所示為本實(shí)用新型的電源模塊結(jié)構(gòu)圖。

電源模塊結(jié)構(gòu)：燃料電池可以通過電源模塊內(nèi)部的DC-DC為鋰電池充電或者與鋰電池一起對(duì)外輸出電能，通過DC-DC對(duì)其他設(shè)備提供直流電或DC-AC為其他設(shè)備提供交流電。

電源模塊用途：為系統(tǒng)提供各個(gè)部件所需電壓的直流電，以及對(duì)外輸出所需的交流電和直流電。