RU218897U1

RU218897U1 - hybrid vehicle

Info

Publication number: RU218897U1
Application number: RU2023107961U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Новиков; Петр Платонович Ощепков
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2023-06-16

Abstract

Полезная модель относится к энергомашиностроению, а именно к гибридным транспортным средствам с установками для выработки электрической энергии. Гибридное транспортное средство включает двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 8, соединенный с электрогенератором 9 и электромотором 16, соединенными с трансмиссией транспортного средства, контроллер 6, по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7. Система выпуска отработанных газов ДВС 8 включает теплообменник 11, соединенный через насос 13 с баком 14 аммиака и выполненный с возможностью его испарения. Теплообменник 11 включает секцию 12 каталитического разложения аммиака на водород и азот, включающую электроподогреватель. Теплообменник 11 соединен с мембранным фильтром 10 отделения азота и водорода, включающим клапан отвода азота в атмосферу. Мембранный фильтр 10 линией подачи водорода соединен с ДВС 8 и анодом 1 топливного элемента на основе расплавов карбонатов. Катод 3 топливного элемента соединен с источниками 4, 5 диоксида углерода и кислорода. Топливный элемент соединен через контроллер 6 с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей 7, с которой также соединен электромотор 16. Технический результат заключается в увеличении КПД установки за счет повышения эффективности использования водорода и полученной электрической энергии. 1 ил.

The utility model relates to power engineering, namely to hybrid vehicles with installations for generating electrical energy. The hybrid vehicle includes an internal combustion engine (ICE) 8 connected to an electric generator 9 and an electric motor 16 connected to the vehicle transmission, a controller 6, at least one battery 7. The exhaust gas system of the ICE 8 includes a heat exchanger 11 connected through a pump 13 with a tank 14 of ammonia and made with the possibility of its evaporation. The heat exchanger 11 includes a section 12 for the catalytic decomposition of ammonia into hydrogen and nitrogen, including an electric heater. The heat exchanger 11 is connected to a membrane filter 10 for separating nitrogen and hydrogen, including a valve for venting nitrogen into the atmosphere. Membrane filter 10 is connected by a hydrogen supply line to ICE 8 and anode 1 of a fuel cell based on carbonate melts. The cathode 3 of the fuel cell is connected to sources 4, 5 of carbon dioxide and oxygen. The fuel cell is connected through the controller 6 with at least one storage battery 7, to which the electric motor 16 is also connected. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к энергомашиностроению, а именно к гибридным транспортным средствам с установками для выработки электрической энергии.The utility model relates to power engineering, namely to hybrid vehicles with installations for generating electrical energy.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является система питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) водородным топливом на основе аммиака (патент RU № 2778415, опубл. 18.08.2022г.), которая содержит топливный бак с жидким аммиаком, соединенный с испарителем. Устройство каталитического разложения, установленное в выпускной трубопровод ДВС, состоит из датчиков температуры, установленных в секцию с подводом тепла от отработавших газов и секцию с подводом тепла от встроенного электронагревателя, последовательно соединенных с охладителем азотно-водородной смеси и электромагнитной форсункой, установленной во впускной трубопровод и соединенной с блоком управления. Между испарителем и устройством каталитического разложения установлен первичный управляемый редуктор. Между охладителем азотно-водородной смеси и электромагнитной форсункой установлен вторичный управляемый редуктор, соединенный трубопроводом с устройством повышения концентрации водорода в топливе, содержащим мембранный фильтр, разделяющий исходное топливо на горючий компонент водород и негорючий азот, и сбросной клапан, обеспечивающий отведение негорючих компонентов.The closest to the claimed technical solution is the system for supplying an internal combustion engine (ICE) with hydrogen fuel based on ammonia (patent RU No. 2778415, publ. 08/18/2022), which contains a fuel tank with liquid ammonia connected to the evaporator. The catalytic decomposition device installed in the exhaust pipeline of the internal combustion engine consists of temperature sensors installed in the section with heat supply from the exhaust gases and the section with heat supply from the built-in electric heater, connected in series with the nitrogen-hydrogen mixture cooler and the electromagnetic injector installed in the intake pipeline and connected to the control unit. Between the evaporator and the catalytic decomposition device, a primary controlled gearbox is installed. Between the nitrogen-hydrogen mixture cooler and the electromagnetic injector, a secondary controlled gearbox is installed, connected by a pipeline to a device for increasing the hydrogen concentration in the fuel, containing a membrane filter that separates the original fuel into a combustible hydrogen component and non-combustible nitrogen, and a relief valve that ensures the removal of non-combustible components.

К недостаткам наиболее близкого аналога относятся низкий КПД установки в составе ДВС.The disadvantages of the closest analogue include the low efficiency of the installation as part of the internal combustion engine.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в устранении указанных недостатков наиболее близкого аналога.The task to be solved by the claimed utility model is to eliminate these shortcomings of the closest analogue.

Технический результат заключается в увеличении КПД установки за счет повышения эффективности использования водорода и полученной электрической энергии.The technical result consists in increasing the efficiency of the installation by increasing the efficiency of using hydrogen and the resulting electrical energy.

Технический результат достигается гибридным транспортным средством, которое включает энергетическую установку, состоящую из двигателя внутреннего сгорания ДВС, включающего систему подачи углеродсодержащего топлива в камеру сгорания, систему выпуска отработанных газов, включающую теплообменник, соединенный линией подачи аммиака через насос с баком аммиака и выполненный с возможностью испарения аммиака, кроме того теплообменник включает секцию каталитического разложения аммиака на водород и азот, дополнительно включающую электроподогреватель, один из выходов теплообменника соединен с мембранным фильтром отделения азота и водорода, включающим клапан отвода азота в атмосферу, при этом дополнительно включает топливный элемент на основе расплавов карбонатов, ДВС соединен с электрогенератором и электромотором, соединенные с трансмиссией транспортного средства, электрогенератор через контроллер соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей, с которой также соединены электромотор и электроподогреватель, мембранный фильтр линией подачи водорода соединен с впускным коллектором ДВС и анодом топливного элемента на основе расплавов карбонатов, а катод указанного топливного элемента соединен с источником диоксида углерода и источником кислорода, при этом топливный элемент на основе расплавов карбонатов соединен через контроллер с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей.The technical result is achieved by a hybrid vehicle, which includes a power plant consisting of an internal combustion engine internal combustion engine, including a system for supplying carbon-containing fuel to the combustion chamber, an exhaust gas exhaust system, including a heat exchanger connected by an ammonia supply line through a pump to an ammonia tank and configured to evaporate ammonia, in addition, the heat exchanger includes a section for the catalytic decomposition of ammonia into hydrogen and nitrogen, additionally including an electric heater, one of the heat exchanger outlets is connected to a membrane filter for separating nitrogen and hydrogen, including a valve for removing nitrogen into the atmosphere, while additionally including a fuel cell based on carbonate melts, The internal combustion engine is connected to an electric generator and an electric motor connected to the vehicle transmission, the electric generator is connected through the controller to at least one storage battery, to which an electric motor and an electric heater are also connected, the membrane filter is connected by a hydrogen supply line to the intake manifold of the internal combustion engine and the anode of the fuel cell based on melts carbonates, and the cathode of said fuel cell is connected to a source of carbon dioxide and a source of oxygen, while the fuel cell based on carbonate melts is connected through the controller to at least one battery.

Электромотор соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей через инвертор, управляемый контроллером.The electric motor is connected to at least one storage battery via an inverter controlled by a controller.

Полезная модель поясняется чертежом, где представлена схема энергетической установки.The utility model is illustrated by a drawing, which shows a diagram of a power plant.

На чертеже представлены следующие обозначения:The drawing shows the following symbols:

1 - анод топливного элемента на основе расплавов карбонатов; 2 - расплавленный карбонатный электролит; 3 - катод топливного элемента на основе расплавов карбонатов; 4 - источник диоксида углерода; 5 - источник кислорода; 6 - контроллер управления гибридным транспортным средством; 7 - по меньшей мере одна аккумуляторная батарея; 8 - двигатель внутреннего сгорания; 9 - электрогенератор; 10 - мембранный фильтр отделения азота и водорода; 11 - теплообменник; 12 - секция каталитического разложения аммиака на водород и азот; 13 - насос аммиака; 14 - бак аммиака; 15 - инвертор; 16 - электромотор; 17 - вал.1 - fuel cell anode based on carbonate melts; 2 - molten carbonate electrolyte; 3 - fuel cell cathode based on carbonate melts; 4 - source of carbon dioxide; 5 - source of oxygen; 6 - hybrid vehicle control controller; 7 - at least one battery; 8 - internal combustion engine; 9 - electric generator; 10 - membrane filter for separating nitrogen and hydrogen; 11 - heat exchanger; 12 - section for the catalytic decomposition of ammonia into hydrogen and nitrogen; 13 - ammonia pump; 14 - ammonia tank; 15 - inverter; 16 - electric motor; 17 - shaft.

Транспортное средство, например, наземное транспортное средство, представляющее собой грузовое транспортное средство, локомотив или любое другое транспортное средство, имеющее привод движителей как от двигателя внутреннего сгорания (ДВС), так и от электромотора.A vehicle, such as a land vehicle, which is a freight vehicle, a locomotive, or any other vehicle driven by both an internal combustion engine (ICE) and an electric motor.

Гибридное транспортное средство состоит из энергетической установки, состоящей из двигателя 8 внутреннего сгорания (ДВС), включающего систему подачи углеродсодержащего топлива в камеру сгорания, систему выпуска отработанных газов. ДВС 8 соединен валом 17 с электрогенератором 9 и электромотором 16, при этом ДВС 8, электрогенератор 9 и электромотор 16 соединены с трансмиссией транспортного средства для передачи крутящего момента по меньшей мере одному движителю, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства, за счет использования для привода движителя электромотора 16. Электромотор 16 соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей через инвертор 15, управляемый контроллером 6, что дополнительно обеспечивает повышение КПД энергетической установки гибридного транспортного средства, за счет обеспечения автоматического регулирования на различных режимах работы.The hybrid vehicle consists of a power plant consisting of an internal combustion engine (ICE) 8, including a system for supplying carbon-containing fuel to the combustion chamber, an exhaust system. ICE 8 is connected by shaft 17 to electric generator 9 and electric motor 16, while ICE 8, electric generator 9 and electric motor 16 are connected to the vehicle transmission to transmit torque to at least one propulsor, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle, due to the use for electric motor propulsion drive 16. Electric motor 16 is connected to at least one battery through inverter 15 controlled by controller 6, which additionally improves the efficiency of the hybrid vehicle power plant by providing automatic control in various operating modes.

Электрогенератор 9 через контроллер 6 управления гибридным транспортным средством соединен с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей 7, с которой также соединен электромотор 16, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства, за счет использования для привода движителя электромотора 16, питаемого от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7, которая по меньшей мере во время торможения транспортного средства получает электроэнергию за счет привода через трансмиссию генератора 9. При этом так как любая электрическая машина обратима, то электрогенератор 9 и электромотор 16 могут быть представлены одним устройством мотор-генератором (см., например, https://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/ustroystvo-i-printsip-raboty-gibridnykh-avtomobiley/).The electric generator 9 is connected through the controller 6 of the hybrid vehicle control to at least one storage battery 7, to which the electric motor 16 is also connected, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle by using the electric motor 16 to drive the propulsion unit, powered by at least one battery 7, which, at least during the braking of the vehicle, receives electricity by driving through the transmission of the generator 9. Moreover, since any electric machine is reversible, the electric generator 9 and the electric motor 16 can be represented by one device - a motor-generator (see, for example, https://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/ustroystvo-i-printsip-raboty-gibridnykh-avtomobiley/).

Система выпуска отработанных газов ДВС 8 включает теплообменник 11, соединенный линией подачи аммиака через насос 13 с баком 14 аммиака. Теплообменник выполнен с возможностью испарения аммиака за счет его нагрева от отработанных газов ДВС 8, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет использования тепла отработанных газов для дальнейшего получения водорода.The ICE exhaust system 8 includes a heat exchanger 11 connected by an ammonia supply line through a pump 13 to an ammonia tank 14. The heat exchanger is configured to evaporate ammonia by heating it from the exhaust gases of the internal combustion engine 8, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle by using the heat of the exhaust gases to further produce hydrogen.

Теплообменник 11 включает секцию 12 каталитического разложения аммиака на водород и азот, включающую соответственно катализатор, например, на основе никеля, а также дополнительно включающую электроподогреватель, соединенный с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей 7, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет использования электрической энергии, запасенной в по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7. Один из выходов теплообменника 11 соединен с мембранным фильтром 10 отделения азота и водорода, включающим клапан отвода излишков азота в атмосферу, что обеспечивает повышение КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет отвода балластного газа азота из линии подачи водорода и как следствие увеличение температуры сгорания в камере сгорания, а также при подаче водорода без примесей в топливный элемент обеспечивает повышение эффективности его работы. Мембранный фильтр 10 линией подачи водорода соединен с впускным коллектором ДВС 8 для дальнейшего его сжигания в камерах сгорания ДВС 8 и анодом 1 топливного элемента на основе расплавов карбонатов, что увеличивает КПД установки за счет повышения эффективности использования водорода, а именно за счет использования его в топливным элементе. Катод 3 указанного топливного элемента соединен с источником 4 диоксида углерода и источником 5 кислорода, которые могут представлять собой, например, баллоны с диоксидом углерода и кислорода, или любые из известных установок получения диоксида углерода и кислорода из воздуха. Топливный элемент на основе расплавов карбонатов соединен через контроллер 6 с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей 7, которую соединяют напрямую или через контроллер 6 с потребителем энергии, а именно с электромотором 16, что обеспечивает повышение эффективности работы установки за счет возможности накопления выработанной энергии на переменных режимах работы электромотора 16. Участок трубопровода подачи водорода из мембранного фильтра 10 в ДВС и участок трубопровода подачи водорода из мембранного фильтра 10 в топливный элемент на основе расплавов карбонатов предпочтительно выполнять одинаковой длины для обеспечения равномерной подачи водорода в ДВС и топливный элемент, что также дополнительно обеспечивает повышение КПД установки. Кроме того, дополнительно указанные выше участки трубопровода подачи водорода из мембранного фильтра 10 в ДВС и в топливный элемент предпочтительно выполнять с управляемыми клапанами не показаны, которые соединены с контроллером 6 управления гибридным транспортным средством, выполненным с возможность регулирования подачи водорода в ДВС и топливный элемент, что дополнительно обеспечивает увеличение КПД установки за счет повышения эффективности использования водорода. Также топливный элемент на основе расплавов карбонатов дополнительно содержит электроподогреватель, соединенный с по меньшей мере одной аккумуляторной батареей 7 через контроллер 6 управления энергетической установкой, что обеспечивает повышение скорости выхода топливного элемента на рабочий температурный режим в 650°С после простоя и таким образом обеспечивается повышение эффективности использования водорода, так как топливный элемент включается в работу быстрее.The heat exchanger 11 includes a section 12 for the catalytic decomposition of ammonia into hydrogen and nitrogen, including, respectively, a catalyst, for example, based on nickel, and also additionally including an electric heater connected to at least one battery 7, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle through the use of electrical energy stored in at least one storage battery 7. One of the outputs of the heat exchanger 11 is connected to a membrane filter 10 for separating nitrogen and hydrogen, including a valve for removing excess nitrogen into the atmosphere, which ensures an increase in the efficiency of the power plant of a hybrid vehicle due to the removal of ballast gas nitrogen from the hydrogen supply line and, as a result, an increase in the combustion temperature in the combustion chamber, as well as when hydrogen is supplied without impurities to the fuel cell, increases the efficiency of its operation. The membrane filter 10 is connected by a hydrogen supply line to the inlet manifold of the internal combustion engine 8 for its further combustion in the combustion chambers of the internal combustion engine 8 and the anode 1 of the fuel cell based on carbonate melts, which increases the efficiency of the plant by increasing the efficiency of hydrogen use, namely, by using it in the fuel element. The cathode 3 of said fuel cell is connected to a carbon dioxide source 4 and an oxygen source 5, which can be, for example, cylinders of carbon dioxide and oxygen, or any of the known plants for producing carbon dioxide and oxygen from air. The fuel cell based on carbonate melts is connected through the controller 6 to at least one storage battery 7, which is connected directly or through the controller 6 to the energy consumer, namely the electric motor 16, which improves the efficiency of the installation due to the possibility of accumulating the generated energy on variables operating modes of the electric motor 16. The section of the pipeline for supplying hydrogen from the membrane filter 10 to the internal combustion engine and the section of the pipeline for supplying hydrogen from the membrane filter 10 to the fuel element based on carbonate melts are preferably of the same length to ensure uniform supply of hydrogen to the internal combustion engine and the fuel element, which also additionally provides increase in plant efficiency. In addition, additionally, the above sections of the pipeline for supplying hydrogen from the membrane filter 10 to the internal combustion engine and the fuel cell are preferably performed with controlled valves, which are not shown, which are connected to the controller 6 of the hybrid vehicle control, configured to regulate the supply of hydrogen to the internal combustion engine and the fuel cell, which additionally provides an increase in the efficiency of the installation by increasing the efficiency of hydrogen use. Also, the fuel cell based on carbonate melts additionally contains an electric heater connected to at least one storage battery 7 through the power plant control controller 6, which provides an increase in the speed of the fuel cell reaching the operating temperature of 650°C after downtime and thus provides an increase in efficiency. use of hydrogen, as the fuel cell starts up faster.

Гибридное транспортное средство работает следующим образом.The hybrid vehicle works as follows.

Из бака 14 аммиака насосом 13 аммиак подается в теплообменник 11, где он испаряется за счет нагрева от отработавших газов, поступающих из ДВС 8, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет использования тепла отработанных газов для дальнейшего получения водорода. Далее в секции 12 каталитического разложения аммиака в присутствии катализатора, например, никелевого при температуре 800°С происходит разложение на водород и азот. Указанная температура в секции 12 каталитического разложения поддерживается за счет работы дополнительного электроподогревателя, запитанного от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7 напрямую или через контроллер 6, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет использования электрической энергии, запасенной в по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7. Далее смесь газов водорода и азота поступает в мембранный фильтр 10 отделения азота и водорода, на котором азот через клапан отводится в атмосферу, что обеспечивает повышение КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет отвода балластного газа азота из линии подачи водорода и как следствие увеличение температуры сгорания в камере сгорания, а также при подачи водорода без примесей в топливный элемент обеспечивает повышение эффективности его работы. Водород из мембранного фильтра 10 подают во впускной коллектор ДВС 8 для дальнейшего его сжигания в камере сгорания как совместно с углеродсодержащим топливом, поступающим по системе подачи углеродсодержащего топлива, так и без углеродсодержащего топлива. ДВС 8 приводит во вращение движитель совместно или раздельно с электромотором 16 с помощью трансмиссии транспортного средства, с которой также соединен и электрогенератор 9, электрическая энергия от которого подается к по меньшей мере одной аккумуляторной батарее через контроллер 6, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства, за счет использования для привода движителя электромотора 16. Электромотор 16 получает электрическую энергию от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7, при этом регулирование электромотора 16 обеспечивается за счет контроллера 6, управляющего инвертором 15, регулирующим подачу напряжения от по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7 к электромотору 16, при воздействии лицом, управляющим транспортным средством, на орган управления, например, педаль акселератора, что увеличивает КПД энергетической установки гибридного транспортного средства за счет использования электрической энергии, запасенной в по меньшей мере одной аккумуляторной батареи 7. При этом контроллер 6 управления гибридным транспортным средством так же выполнен с возможностью регулирования подачи углеродсодержащего топлива и водорода в ДВС 8 в зависимости от режима движения транспортного средства, определяемого в том числе и на основании положения органа управления, например, педали акселератора. Также из мембранного фильтра 10 водород подают к аноду 1 топливного элемента на основе расплавов карбонатов, что увеличивает КПД установки за счет повышения эффективности использования водорода, а именно за счет использования его в топливным элементе, при этом к катоду 3 топливного элемента подают кислород и диоксид углерода от источников диоксида углерода 4 и кислорода 5, которые могут быть, например, баллоны с диоксидом углерода и кислородом или любые из известных установок получения диоксида углерода и кислорода из воздуха. Выработанная топливным элементом электрическая энергия подается на по меньшей мере одну аккумуляторную батарею 7 через контроллер 6, что обеспечивает повышение КПД за счет возможности накопления выработанной энергии на переменных режимах работы конечного потребителя энергии.From the ammonia tank 14, the ammonia is supplied by the pump 13 to the heat exchanger 11, where it evaporates due to heating from the exhaust gases coming from the internal combustion engine 8, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle by using the heat of the exhaust gases to further produce hydrogen. Further, in section 12 of the catalytic decomposition of ammonia in the presence of a catalyst, for example, nickel at a temperature of 800°C, decomposition into hydrogen and nitrogen takes place. The specified temperature in the catalytic decomposition section 12 is maintained due to the operation of an additional electric heater powered from at least one battery 7 directly or through the controller 6, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle through the use of electrical energy stored in at least one battery batteries 7. Next, the mixture of hydrogen and nitrogen gases enters the membrane filter 10 for the separation of nitrogen and hydrogen, where nitrogen is discharged into the atmosphere through a valve, which ensures an increase in the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle due to the removal of nitrogen ballast gas from the hydrogen supply line and, as a result, an increase in the combustion temperature in the combustion chamber, as well as when hydrogen is supplied without impurities to the fuel cell, increases the efficiency of its operation. Hydrogen from the membrane filter 10 is supplied to the intake manifold of the internal combustion engine 8 for its further combustion in the combustion chamber both together with carbon-containing fuel supplied through the carbon-containing fuel supply system, and without carbon-containing fuel. The internal combustion engine 8 drives the propulsor together or separately with the electric motor 16 using the vehicle transmission, to which the electric generator 9 is also connected, the electric energy from which is supplied to at least one battery through the controller 6, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle , by using an electric motor 16 to drive the propeller. The electric motor 16 receives electrical energy from at least one battery 7, while the regulation of the electric motor 16 is provided by the controller 6 controlling the inverter 15, which regulates the voltage supply from at least one battery 7 to the electric motor 16, when the person driving the vehicle acts on the control, for example, the accelerator pedal, which increases the efficiency of the power plant of the hybrid vehicle through the use of electrical energy stored in at least one battery 7. At the same time, the controller 6 controls The hybrid vehicle is also configured to control the supply of carbon-containing fuel and hydrogen to the internal combustion engine 8 depending on the mode of motion of the vehicle, which is also determined based on the position of the control, for example, the accelerator pedal. Also, hydrogen is supplied from the membrane filter 10 to the anode 1 of the fuel cell based on carbonate melts, which increases the efficiency of the installation by increasing the efficiency of hydrogen use, namely, by using it in the fuel cell, while oxygen and carbon dioxide are supplied to the cathode 3 of the fuel cell from sources of carbon dioxide 4 and oxygen 5, which can be, for example, cylinders with carbon dioxide and oxygen or any of the known plants for producing carbon dioxide and oxygen from air. The electrical energy generated by the fuel cell is supplied to at least one storage battery 7 through the controller 6, which provides an increase in efficiency due to the possibility of accumulating the generated energy in variable operating modes of the end consumer of energy.

Таким образом, использование в составе энергетической установки топливного элемента на основе расплавов карбонатов, имеющим КПД в пределах 60-80% (см. «Топливные элементы на расплаве карбоната (РКТЭ)» URL: https://energy-units.ru/toplivnye-elementy/, дата обращения 01.02.2023) в сравнении с КПД ДВС, составляющим до 46 % (см. Шароглазов Б.А., Фарафонтов М.Ф., Клементьев В.В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов: Учебник по курсу «Теория рабочих процессов и моделирование процессов в двигателях внутреннего сгорания». - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2005. - 403 с., стр. 23), что при совместной работе ДВС и топливного элемента позволяет повысить КПД в среднем на 17% за счет более эффективного использования водорода в топливном элементе на основе расплавов карбонатов.Thus, the use of a fuel cell based on carbonate melts as part of a power plant, having an efficiency in the range of 60-80% (see "Fuel cells based on carbonate melt (RKTE)" URL: https://energy-units.ru/ elementy/, accessed 02/01/2023) in comparison with the efficiency of internal combustion engines, which is up to 46% (see Sharoglazov B.A., Farafontov M.F., Klementyev V.V. Internal combustion engines: theory, modeling and calculation of processes: Textbook on the course "Theory of work processes and modeling of processes in internal combustion engines" - Chelyabinsk: Publishing house of SUSU, 2005. - 403 p., p. % due to more efficient use of hydrogen in a fuel cell based on carbonate melts.

Заявленное гибридное транспортное средство может быть изготовлено на заводе-изготовителе с применением сборочных операций при размещении элементов, входящих в конструкцию транспортного средства, на несущей раме или кузове транспортного средства, при этом обеспечивая функционально-конструктивное единство.The claimed hybrid vehicle can be manufactured at the manufacturer's plant using assembly operations when placing the elements included in the vehicle structure on the carrier frame or vehicle body, while ensuring functional and structural unity.

Claims

1. A hybrid vehicle, including a power plant, consisting of an internal combustion engine (ICE), including a system for supplying carbon-containing fuel to the combustion chamber, an exhaust gas exhaust system, including a heat exchanger connected by an ammonia supply line through a pump to an ammonia tank and made with the possibility of evaporation ammonia, in addition, the heat exchanger includes a section for the catalytic decomposition of ammonia into hydrogen and nitrogen, additionally including an electric heater, one of the heat exchanger outlets is connected to a membrane filter for separating nitrogen and hydrogen, including a valve for removing nitrogen into the atmosphere, characterized in that it additionally includes a fuel cell based on carbonate melts, the internal combustion engine is connected to an electric generator and an electric motor connected to the vehicle transmission, the electric generator is connected through the controller to at least one storage battery, to which an electric motor and an electric heater are also connected, the membrane filter is connected by a hydrogen supply line to the intake manifold of the internal combustion engine and the anode of the fuel cell based on carbonate melts, and the cathode of said fuel cell is connected to a source of carbon dioxide and an oxygen source, while the fuel cell based on carbonate melts is connected via a controller to at least one storage battery.

2. Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that the electric motor is connected to at least one battery via an inverter.

3. Hybrid vehicle according to claim 2, characterized in that the controller is connected to an inverter.