无尾气排放的水氢动力汽车的制作方法_3

文档序号:10453388阅读:来源:国知局
>【附图说明】
[0058]图1为本实用新型水氢动力汽车的组成示意图。
[0059]图2为本实用新型制氢系统、发电系统的组成示意图。
[0060]图3为收集利用子系统的工作示意图。
[0061]图4为本实用新型制氢系统、发电系统的另一组成示意图。
[0062]图5为制氢子系统的组成示意图。
[0063]图6为制氢子系统的另一组成示意图。
[0064]图7为第一启动装置的结构示意图。
[0065]图8为储存容器的结构示意图。
[0066]图9为本实用新型系统中燃料电池系统的组成示意图。
【具体实施方式】
[0067]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0068]实施例一
[0069]请参阅图1,本实用新型揭示了一种水氢动力汽车,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内;甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机依次连接。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。
[0070]请参阅图2至图4,所述甲醇制氢系统包括制氢子系统100、气压调节子系统200、收集利用子系统400,制氢子系统100、气压调节子系统200、氢气发电系统300、收集利用子系统400依次连接。
[0071]所述制氢子系统100利用甲醇水制备氢气,将制得的氢气通过传输管路实时传输至氢气发电系统300用于发电;所述收集利用子系统400连接氢气发电系统300的排气通道出口,从排出的气体中收集氢气,或利用收集到的氢气供制氢子系统100或/和氢气发电系统300使用。
[0072]请参阅图5,所述固态氢气储存容器80、储存容器10分别与制氢设备20连接;储存容器10中储存有液态的甲醇和水,所述固态氢气储存容器80中储存固态氢气。
[0073]请参阅图8,所述储存容器设置于车身的后部;储存容器的中部设有隔板101,隔板101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。隔板101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,推动机构驱动隔板动作,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。这样可以在制备氢气的同时,收集释放的二氧化碳,减少二氧化碳气体的排放,收集的二氧化碳还可以作为后续工序的原料。隔板101的两端设置于滑槽102内,能沿滑槽102滑动。
[0074]当制氢系统启动时,通过气化模块将固态氢气储存容器80中的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20提供启动热能,作为制氢设备20的启动能源。当然,固态氢气储存容器80不是本实用新型的必要设备,可以通过其他能源启动制氢设备20。
[0075]所述原料输送装置50提供动力,将储存容器10中的原料输送至制氢设备20;所述原料输送装置50向原料提供0.15?5M Pa的压强(如提供0.2M Pa或1.1M Pa或1.2M Pa或1.5M Pa或5M Pa的压强),使得制氢设备20制得的氢气具有足够的压强。所述制氢设备20启动制氢后,制氢设备20制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持制氢设备20运行(当然,制氢设备20的运行还可以通过其他能源)。
[0076]请参阅图6,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40、第二启动装置60。
[0077]如图7所示,所述第一启动装置40包括壳体41、第一加热机构42、第一气化管路43,第一气化管路43的内径为I?2mm,第一气化管路43紧密地缠绕于第一加热机构42上;第一加热机构42可以为电加热棒,利用交流电或蓄电池、干电池即可。
[0078]所述第一气化管路43的一端连接储存容器10,甲醇被送入第一气化管路43中;第一气化管路43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43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43输出后直接自燃。
[0079]所述第二启动装置60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,第二气化管路为重整室加热(还可以为制氢系统其他单元加热)。第一气化管路43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。
[0080]首先,需要第一气化管路43输出的甲醇加热第二气化管路,待第二气化管路可以持续产生气化的甲醇后设定时间,可以选择关闭第一启动装置40,而由第二气化管路输出的甲醇为第二气化管路加热;这样可以进一步减少对外部能源的依赖。
[0081]为了提高制氢设备的加热速度,在所述制氢设备20的重整室内壁设有加热管路,加热管路内放有催化剂(如可以将加热温度控制在3800C?4800C);所述快速启动装置40通过加热所述加热管路为重整室加热,可以提高加热效率。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;此时,可以关闭快速启动装置。
[0082]此外,为了在没有其他能源的情况下也可以启动汽车,所述快速启动装置的初始启动能源为右干太阳能启动t旲块,太阳能启动t旲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。
[0083]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320 °C?430 °C;所述重整室上部的温度为440 °C?560 °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360°C?5600C ;分离室内设有膜分离器,从膜分离器的产气端得到氢气。
[0084]所述重整室内设有催化剂,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。其中贵金属Pt含量占催化剂总质量的0.5 %?2 %,Pd含量占催化剂总质量的I %?5 %,Cu的氧化物占催化剂总质量的5 %?15 %,F e的氧化物占催化剂总质量的2 %?1 %,Z η的氧化物占催化剂总质量的1 %?25%,稀土金属氧化物占催化剂总质量的5%?45%,其余为过渡金属氧化物。
[0085]或者,所述催化剂为铜基催化剂,包括物质及其质量份数为:3-17份的CuO,3_18份的ZnO,0.5-3份的ZrO,55-80份的Al2O3,1-3份的CeO2,1-3份的La203。如,铜基催化剂包括物质及其质量份数为:10份的CuO,10份的ZnO,2份的ZrO,60份的Al2O3,2份的CeO2,2份的La2O3。
[0086]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;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。
[0087]所述制氢设备20制得的氢气输送至膜分离装置30进行分离,用于分离氢气的膜分离装置30的内外压强之差大于等于0.7M Pa(如膜分离装置30的内外压强为0.7M Pa或1.1MPa或1.2M Pa或1.5M Pa或5M Pa)。本实施例中,所述膜分离装置30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%。
[0088]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。
[0089]如图4所示,所述气压调节子系统200包括微处理器21、气体压力传感器22、阀门控制器23、出气阀24、出气管路25。所述气体压力传感器22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21;所述微处理器21将从气体压力传感器22接收的该气压数据与设定阈值区间进行比对,并以此控制出气阀24的开关。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21控制阀门控制器23打开
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1