一种高效率甲醇燃料混合动力汽车的制作方法

文档序号:13911548阅读:128来源:国知局

本发明涉及汽车混合动力系统的技术领域,尤其是一种高效率甲醇燃料混合动力汽车。



背景技术:

汽车是人们日常生活中必不可少的交通工具,已经跟人们的生活密不可分,当然汽车的保有量在持续增大,但是当前的能源短缺和国家的大力的提倡节能环保形势下,促使汽车产业结构上调整,朝节能环保方向发展,而传统燃油汽车由于排放大、能源利用率低等无法满足当前发展,混合动力汽车集合了传统燃油汽车良好的性能、行驶里程厂和低排量、高能源利用率等优点,是当前最有发展前景的新能源汽车之一。

现有的混合动力汽车中,蓄电池能量存储系统的功率密度较低,不能满足汽车在启动、加速和爬坡时的高功率密度的需求,而且汽车处于再生制动状态时,蓄电池不能快速回收再生制动能量,从而导致能量的浪费,另外,现有的混合动力汽车,还需燃烧一部分的燃油,对环境造成一定污染。



技术实现要素:

本发明提出一种高效率甲醇燃料混合动力汽车,能把甲醇分解为氢气和一氧化碳两种燃料,并以不同的转换装置将其转化为电能,能量的转化效率高,可以实现快速高功率的运行,而且对环境完全无污染。

本发明采用以下技术方案。

一种高效率甲醇燃料混合动力汽车,所述汽车包括控制装置、电驱机构、第一发电装置、第二发电装置和甲醇预处理装置,汽车的驱动机构包括电驱机构;第一、二发电装置与电驱机构内的电池装置相连并提供电力;甲醇预处理装置分别与第一、二发电装置相连,甲醇预处理装置以供氢管道向第一发电装置提供氢,同时以燃气管向第二发电装置提供一氧化碳;第一发电装置包括氢燃料电池;第二发电装置包括燃气轮机和发电机。

所述控制装置对电池装置的电力分配进行控制;所述电池装置处设有逆变器;所述电池装置与甲醇预处理装置相连,所述甲醇预处理装置所需电力由电池装置提供。

所述甲醇预处理装置包括甲醇储罐、预热器、气液分离器、气体分离器;所述预热器分别与气液分离器、甲醇储罐相连;所述气液分离器与气体分离器相连以输送甲醇分解气体;气液分离器与甲醇储罐相连以回送未分解的甲醇;所述气体分离器从甲醇分解气体中分离氢气与一氧化碳。

所述汽车还设有第三发电装置与电池装置相连,所述第三发电装置内设光伏发电机构。

所述光伏发电机构的太阳能电池板设于汽车车顶处。

所述汽车还包括与电池装置相连的电解氢机构;所述电解氢机构以电解氢管道向第一发电装置提供电解所得氢气,以氧气管向第二发电装置提供电解所得氧气。

所述燃气轮机处设有烟气换热器以回收废气余热,所述烟气换热器以供热管与预热器相连。

本发明在传统的混合动力系统的基础上更换了燃烧的能源,即为甲醇这种液体燃料,廉价、易得、便于储存和运输。

本发明先对甲醇进行分解生成氢气和一氧化碳,再借助氢燃料电池使用氢气发电;借助燃汽轮机燃烧一氧化碳将其转化为电能,使用控制装置、电池装置统一对电力进行调度,用来驱动汽车或转化甲醇,能量的转化效率高,可以实现快速高功率的运行,而且对环境完全无污染。

本发明中,甲醇在太阳能作用下分解成氢气和一氧化碳,能使燃料热值提升20%,一定程度上实现热力系统热㶲的增加以及燃烧㶲损失的减小。分解出的氢气全部供氢燃料电池使用,产生电能供电驱系统使用,很好利用了氢燃料电池高效率工作;另外,分解出的一氧化碳供燃气轮机工作,能实现短时间输出大功率运行,经发电机产生电能供电驱系统使用,而电驱系统可以根据汽车需要,是驱动车轮运行,还是把电能储存到电池。

本发明提高了汽车混合动力的燃料利用率,同时不产生污染;借用车体吸收太阳能驱动甲醇分解反应,使得燃料热值提升20%,通过甲醇分解出氢气供氢燃料电池使用,比甲醇直接供燃气轮机工作要高2~3倍,提高燃料燃烧效率,燃料燃烧了过程中不造成污染,而且提供的是甲醇,有利于运输,也易于沿用原有汽车的液体燃料贮器设计。

本发明以太阳能发电装置来保证甲醇分解所需的基本电能,从而能保证汽车有足够的启动电能来获取燃料。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明:

附图1是本发明的能量传递示意图;

附图2是本发明的示意图;

附图3是本发明的车身示意图;

附图4是本发明甲醇预处理装置的示意图;

附图5是本发明混动系统的原理示意图;

图中:1-电驱机构;2-逆变器;3-氢燃料电池;4-甲醇储罐;5-燃气轮机;6-发电机;7-车顶。

具体实施方式

如图1-5所示,一种高效率甲醇燃料混合动力汽车,所述汽车包括控制装置、电驱机构1、第一发电装置、第二发电装置和甲醇预处理装置,汽车的驱动机构包括电驱机构1;第一、二发电装置与电驱机构内的电池装置相连并提供电力;甲醇预处理装置分别与第一、二发电装置相连,甲醇预处理装置以供氢管道向第一发电装置提供氢,同时以燃气管向第二发电装置提供一氧化碳;第一发电装置包括氢燃料电池3;第二发电装置包括燃气轮机5和发电机6。

所述控制装置对电池装置的电力分配进行控制;所述电池装置处设有逆变器2;所述电池装置与甲醇预处理装置相连,所述甲醇预处理装置所需电力由电池装置提供。

所述甲醇预处理装置包括甲醇储罐4、预热器、气液分离器、气体分离器;所述预热器分别与气液分离器、甲醇储罐相连;所述气液分离器与气体分离器相连以输送甲醇分解气体;气液分离器与甲醇储罐相连以回送未分解的甲醇;所述气体分离器从甲醇分解气体中分离氢气与一氧化碳。

所述汽车还设有第三发电装置与电池装置相连,所述第三发电装置内设光伏发电机构。

所述光伏发电机构的太阳能电池板设于汽车车顶7处。

所述汽车还包括与电池装置相连的电解氢机构;所述电解氢机构以电解氢管道向第一发电装置提供电解所得氢气,以氧气管向第二发电装置提供电解所得氧气。

所述燃气轮机处设有烟气换热器以回收废气余热,所述烟气换热器以供热管与预热器相连。



技术特征:

技术总结
本发明提出一种高效率甲醇燃料混合动力汽车,所述汽车包括控制装置、电驱机构、第一发电装置、第二发电装置和甲醇预处理装置,汽车的驱动机构包括电驱机构;第一、二发电装置与电驱机构内的电池装置相连并提供电力;甲醇预处理装置分别与第一、二发电装置相连,甲醇预处理装置以供氢管道向第一发电装置提供氢,同时以燃气管向第二发电装置提供一氧化碳;第一发电装置包括氢燃料电池;第二发电装置包括燃气轮机和发电机;本发明能把甲醇分解为氢气和一氧化碳两种燃料,并以不同的转换装置将其转化为电能,能量的转化效率高,可以实现快速高功率的运行,而且对环境完全无污染。

技术研发人员:张小珍;郑伟
受保护的技术使用者:厦门大学嘉庚学院
技术研发日:2017.11.28
技术公布日:2018.03.13
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