醇-氢-电混合动力系统及其应用_2

文档序号:9920319阅读:来源:国知局
醇或甲醇、乙醇一任意体积比混合的混合物;所述醇的水溶液中,醇与水的体积比为:醇55-70%,其余为水。
[0019]所述的热裂解装置内装入的催化剂是用铑-镍-氧化镁-氧化铝复合催化剂,各成分质量含量为:Rh 2-3%;镍2-3%;氧化铝10-20%,其余为MgO。
[0020]本发明选择铑-镍-氧化镁-氧化铝复合催化剂的原因是Rh/MgO制氢的活性和稳定性高;MgO是碱性载体,其积碳速率很低;氧化铝对氢气的选择性为95%,且副产物只有甲烷一种;醇的水溶液在热裂解装置内的温度是600-800 °C。
[0021]所述热裂解装置还安装有自动控制装置,包括温度传感器、氢气成分传感器和控制阀,温度传感器安装热裂解装置内部,氢气成分传感器和位于氢气出口管内;控制阀位于旁路管和氢气出口管内。
[0022]所述的驱动控制器采用自动控制的结构,包括输入端、输出端、电压表、电量显示器、电瓶欠压保护电路、过流保护电路、控制稳压输出电路,电路的连接方式是:发电机组发出的电能进入驱动控制器的输入端,然后经过电瓶欠压保护电路、过流保护电路、控制稳压输出电路,接输出端,最后接入车载蓄电池。
[0023]所述的中心控制器包括温度控制电路、氢气浓度控制电路、线圈点火电路和CPU,热裂解装置内安装有温度传感器和氢气浓度传感器有弓I线接到中心控制器(6 )CPU输入端。
[0024]所述的车载蓄电池或备用蓄电池是铅酸蓄电池、镍氢电池或锂电池;铅酸蓄电池或镍氢电池在满足车辆动力性要求(最高车速2 90km/h,百公里加速时间< 13.6s,爬坡度> 25%)的前提下,氢燃料经济性最佳。
[0025]本发明的优点:
1、提供一种氢燃料经济性好,性能好的性能优异的醇-氢-电混合动力系统,并用醇(混合醇)为原料,减少了目前汽油的废气污染,特别是在未来汽油资源即将衰竭的时候,能够利用生物质提供新的能源。
[0026]2、以电动汽车来说,克服了目前电动汽车持续驾驶里程不长,制约车辆的适用范围,目前纯电动汽车只能用于路程较近的交通运输,与传统汽车差距很大;车辆的动力性难以保证,特别是当车辆的蓄电池电量不足时,其爬坡性能和最高车速都将受到很大影响。因此,电池及动力系统是制约纯电动车发展的瓶颈问题。氢电混合动力车是目前电动汽车不可比拟的。
[0027]3、本发明醇-氢-电混合动力车的安装一套热裂解装置,结构简单,操作不难,可以采用电脑控制。车载蓄电池的电源可以到充电站充电;也可以通过自身的发电机组和太阳能电池补充充电。
[0028]4、本发明醇-氢-电混合动力系统的热裂解装置内装入的催化剂是用铑-镍-氧化镁-氧化铝复合催化剂,各成分质量含量为:Rh 2-3%;镍2-3%;氧化铝10-20%,其余为MgO。Rh/MgO制氢的活性和稳定性高;MgO是碱性载体,其积碳速率很低;氧化铝对氢气的选择性为95%,且副产物只有甲烷一种;醇的水溶液在热裂解装置内的温度是600-8000C,适合尾气的排出温度。
[0029]5、本发明热裂解装置还安装有自动控制装置,包括温度传感器、氢气成分传感器和控制阀,温度传感器安装热裂解装置内部,氢气成分传感器和位于氢气出口管内;控制阀位于旁路管和氢气出口管内,充分利用热能。
[0030]6、本发明所述的车载蓄电池还有一路经中心控制器输出到热裂解装置内的点火线圈,给开车点火;并控制热裂解装置的氢气浓度;所述的中心控制器包括温度控制电路、氢气浓度控制电路、线圈点火电路和微电脑CPU,热裂解装置内安装有温度传感器和氢气浓度传感器。
[0031]7、车载蓄电池设有备用蓄电池,两组蓄电池并联使用,使得一组电池用完后,自动切换到另一组,保证电量的安全。
[0032]8、汽车顶部可以安装太阳能电池板,太阳能电池板接充电控制器,然后接蓄电池,给车载蓄电池补充电能。
【附图说明】
[0033]图1是醇-氢-电混合动力系统的结构原理图。
[0034]图2是热裂解装置结构图。
[0035]图3是驱动控制器的电路框图。
[0036]图4是中心控制器电路示意图。
[0037]图中的名称序号为:
发动机I,发电机2,中心控制器3,太阳能板4,A组蓄电池5-A,B组蓄电池5-B,驱动控制器6,电动机7,输出装置8,加热控制器9,原料箱10,输送栗11,热裂解装置12;
热裂解室20,加热阀21,冷却阀22,催化剂23,雾化喷头24,二号止回阀25,旁路管26,一号止回阀27,氢气出口管28。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0039]图1所示,
在发动机尾气管内安装有热裂解装置12,醇原料箱10内装入醇的水溶液,原料箱接有输送栗11,将醇的水溶液送到热裂解装置12中,热裂解装置12将醇裂解成氢气,经热裂解装置出口进入发动机I燃烧推动汽缸工作,输出的动力带动发电机2发电,发电机2输出线接中心控制器3后接将蓄电池,将发电机2发出的电能储存在蓄电池中,蓄电池接驱动控制器5,然后与电动机7连接,通过输出装置8带动车辆行走或动力机械工作;所述的蓄电池有A组蓄电池和B组蓄电池,当A组蓄电池使用将尽,中心控制器(3)自动切换使用B组蓄电池,而A组蓄电池立刻进行充电。
[0040]所述的醇-氢-电混合动力系统还设有加热控制器9,由蓄电池接到加热控制器9之后接热裂解装置12。
[0041 ]图2所示,热裂解装置12安装在发动机I的尾气管内,尾气管内是热裂解室20,里面安装有混合液雾化喷头24和装有催化剂23、热裂解室20设有氢气出口管28;发动机I的排气管还设有旁路管26,旁路管26安装有冷却阀22和二号止回阀25,氢气出口管28也安装有一号止回阀16。
[0042]热裂解装置12的工作原理如下:
所述醇-氢-电混合动力系统安装原料箱10通过栗启动,送到安装在发动机I尾气管内的热裂解装置12中,发动机工作产生的高温尾气和通过排气口与催化剂23接触,达到催化温度,此时输送栗11从原料箱10中抽取醇的水溶液并加压后经过混合液雾化喷头24,将乙醇混合液喷入热裂解室20反应室,并产生氢气,氢气由氢气反应室上方的氢气出口管28输送氢气,当温度传感器检测到催化剂温度高于工作温度时,启动自动控制装置,发动机尾气通过旁路管排出,当温度传感器检测到催化剂温度低于最低工作温度时,旁路管关闭,实现对催化剂的过热保护,保证本氢电混合动力系统长时间稳定工作。
[0043]所述的醇的水溶液是乙醇或甲醇、或者乙醇和甲醇混合醇任意重量比例混合的水溶液;所述醇的水溶液中,醇与水的体积比为:醇55-70%,其余为水。
[0044]所述的加热控制器9安装有点火线圈,使发动机能够达到点火温度。
[0045]所述的氢电混合动力系统还设有太阳能板4,太阳能板4接中心控制器3后与蓄电池连接。
[0046]所述的热裂解装置内装入的催化剂是用铑-镍-氧化镁-氧化铝复合催化剂,各成分质量含量为:铑2-3%;镍2-3%;氧化铝10-20%,其余为氧化镁。
[0047]所述热裂解装置还安装有自动控制装置,包括温度传感器、氢气成分传感器和控制阀,温度传感器安装热裂解装置内部,氢气成分传感器和位于氢气出口管内;控制阀位于旁路管26和氢气出口管内。
[0048]图3中,所述的驱动控制器6采用自动控制的结构,包括输入端、输出端、电压表、电量显示器、电瓶欠压保护电路、过流保护电路、控制稳压输出电路,电路的连接方式是:发电机组
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