无尾气排放的水氢动力汽车的制作方法_2

文档序号:10453388阅读:来源:国知局
单元内,为第二电动发动机提供电能;
[0028]所述第二电动发动机还连接氢气发电系统,由氢气发电系统为第二电动发动机提供能源;
[0029]所述汽车还包括道路环境感应模块、分配数据库、氢气分配模块;氢气分配模块分别与道路环境感应模块、分配数据库连接,根据道路环境感应模块感应的数据以及分配数据库中的数据为各电动发动机分配对应的氢气;
[0030]所述道路环境感应模块用以感应道路拥堵信息、地面平整度信息;道路拥堵信息根据汽车实时速度,加速、减速频率,以及停车时间确定;地面平整度信息根据汽车底盘上设置的倾角传感器确定;
[0031]所述分配数据库中存储若干数据表,数据表中记录各个道路拥堵信息、地面平整度信息对应的为电动发动机、第二电动发动机分配氢气的数据;电动发动机、第二电动发动机中一个用于驱动后轮或/和前轮,另一个用于驱动前轮或/和后轮。
[0032]一种无尾气排放的水氢动力汽车,所述动力汽车包括:车身、甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机,甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机设置于车身,甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机依次连接;
[0033]所述甲醇制氢系统包括制氢子系统,所述制氢子系统包括制氢设备、膜分离装置;所述制氢设备包括换热器、气化室、重整室;膜分离装置设置于分离室内;
[0034]所述甲醇制氢系统包括储存容器,储存容器包括二氧化碳收集区域,收集氢气发电系统中释放的二氧化碳。
[0035]所述甲醇制氢系统利用甲醇水蒸气重整制备氢气,氢气通过镀有钯银合金的膜分离装置获得高纯度的氢气,获取的氢气通过氢气发电系统发电,发出的电能供电动发动机工作。
[0036]作为本实用新型的一种优选方案,所述甲醇制氢系统包括储存容器,储存容器设有隔离机构、隔离机构调节单元,隔离机构将储存容器分为至少两个区域,隔离机构调节单元调节隔离机构在储存容器内的位置,调节各个区域的大小。
[0037]作为本实用新型的一种优选方案,所述隔离机构的一侧设置反应液体,另一侧设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳;隔离机构连接有推动机构,在储存容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时,推动机构驱动隔离机构动作,减少存储反应液体区域的容积,增加存储二氧化碳区域的容积。
[0038]作为本实用新型的一种优选方案,所述甲醇制氢系统包括制氢子系统、气压调节子系统、收集利用子系统,制氢子系统、气压调节子系统、氢气发电系统、收集利用子系统依次连接;
[0039]所述制氢子系统利用甲醇水制备氢气,所述制氢子系统包括固态氢气储存容器、储存容器、原料输送装置、快速启动装置、制氢设备、膜分离装置;
[0040]所述制氢设备包括换热器、气化室、重整室;膜分离装置设置于分离室内,分离室设置于重整室的里面;所述固态氢气储存容器、储存容器分别与制氢设备连接;储存容器中储存有液态的甲醇和水;
[0041]所述快速启动装置为制氢设备提供启动能源;所述快速启动装置包括第一启动装置、第二启动装置;所述第一启动装置包括第一加热机构、第一气化管路,第一气化管路的内径为I?2mm,第一气化管路紧密地缠绕于第一加热机构上;所述第一气化管路的一端连接储存容器,通过原料输送装置将甲醇送入第一气化管路中;第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇,而后通过点火机构点火燃烧;或者,第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇,且输出的甲醇温度达到自燃点,甲醇从第一气化管路输出后直接自燃;所述第二启动装置包括第二气化管路,第二气化管路的主体设置于所述重整室内,第一气化管路或/和第二气化管路输出的甲醇为重整室加热的同时加热第二气化管路,将第二气化管路中的甲醇气化;所述重整室内壁设有加热管路,加热管路内放有催化剂;所述快速启动装置通过加热所述加热管路为重整室加热;所述制氢系统启动后,制氢系统通过制氢设备制得的氢气提供运行所需的能源;
[0042]所述固态氢气储存容器中储存固态氢气,当制氢系统启动时,通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气,气态氢气通过燃烧放热,为制氢设备提供启动热能,作为制氢设备的启动能源;
[0043]所述储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热,换热后进入气化室气化;气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室,重整室内设有催化剂,重整室下部及中部温度为300 °C?420 °C;所述重整室上部的温度为400 °C?570 °C;重整室与分离室通过连接管路连接,连接管路的全部或部分设置于重整室的上部,能通过重整室上部的高温继续加热从重整室输出的气体;所述连接管路作为重整室与分离室之间的缓冲,使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近;所述分离室内的温度设定为350°C?5700C ;分离室内设有膜分离器,从膜分离器的产气端得到氢气;
[0044]所述原料输送装置提供动力,将储存容器中的原料输送至制氢设备;所述原料输送装置向原料提供0.15?5MPa的压强,使得制氢设备制得的氢气具有足够的压强;
[0045]所述制氢设备启动制氢后,制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持制氢设备运行;
[0046]所述制氢设备制得的氢气输送至膜分离装置进行分离,用于分离氢气的膜分离装置的内外压强之差大于等于0.7M Pa;所述膜分离装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置,镀膜层为钯银合金,钯银合金的质量百分比钯占75%?78%,银占22%?25% ;
[0047]所述制氢子系统将制得的氢气通过传输管路实时传输至氢气发电系统;所述传输管路设有气压调节子系统,用于调整传输管路中的气压;所述氢气发电系统利用制氢子系统制得的氢气发电;
[0048]所述气压调节子系统包括微处理器、气体压力传感器、阀门控制器、出气阀、出气管路;所述气体压力传感器设置于传输管路中,用以感应传输管路中的气压数据,并将感应的气压数据发送至微处理器;所述微处理器将从气体压力传感器接收的该气压数据与设定阈值区间进行比对;当接收到的压力数据高于设定阈值区间的最大值,微处理器控制阀门控制器打开出气阀设定时间,使得传输管路中气压处于设定范围,同时出气管路的一端连接出气阀,另一端连接所述制氢子系统,通过燃烧为制氢子系统的需加热设备进行加热;当接收到的压力数据低于设定阈值区间的最小值,微处理器控制所述制氢子系统加快原料的输送速度;
[0049]所述收集利用子系统连接氢气发电系统的排气通道出口,从排出的气体中分别收集氢气、氧气、水,利用收集到的氢气、氧气供制氢子系统或/和氢气发电系统使用,收集到的水作为制氢子系统的原料,从而循环使用;
[0050]所述收集利用子系统包括氢氧分离器、氢水分离器、氢气止回阀、氧水分离器、氧气止回阀,将氢气与氧气分离,而后分别将氢气与水分离、氧气与水分离。
[0051]作为本实用新型的一种优选方案,所述快速启动装置的初始启动能源为若干太阳能启动t吴块,太阳能启动t吴块包括依次连接的太阳能电池板、太阳能电能转换电路、太阳能电池;太阳能启动模块为第一加热机构提供电能;或者,所述快速启动装置的初始启动能源为手动发电机,手动发电机将发出的电能存储于电池中。
[0052]作为本实用新型的一种优选方案,所述催化剂包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物;
[0053]其中,贵金属Pt含量占催化剂总质量的0.6%?1.8%,Pd含量占催化剂总质量的1.1 %?4%,Cu的氧化物占催化剂总质量的6 %?12 %,Fe的氧化物占催化剂总质量的3 %?8%,Zn的氧化物占催化剂总质量的8%?20%,稀土金属氧化物占催化剂总质量的6%?40%,其余为过渡金属氧化物。
[0054]作为本实用新型的一种优选方案,所述催化剂为铜基催化剂,包括物质及其质量份数为:2-20 份的 Cu0,2-20 份的 Ζη0,0.1-5 份的 Zr0,45-95 份的 Al203,0-5 份的 Ce02,0-5 份的
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[0055]作为本实用新型的一种优选方案,所述氢气发电系统包括燃料电池,燃料电池包括若干子燃料电池模块,各个子燃料电池模块包括至少一个超级电容。
[0056]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出的无尾气排放的水氢动力汽车,可利用甲醇作为汽车的能源,解决能源危机,减少甚至避免车辆排放。本实用新型水氢动力汽车能将排放的尾气C02收集起来,作为后续工序的原料,无有害气体排放,甚至能避免C02的排放,有效保护环境。
[0057]本实用新型制氢装置体积小,利用特有的催化剂配方及钯膜提纯,制备的氢气快速、稳定、纯度高,可以为汽车提供稳定的输入能源。
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