专利名称：动力汽车低成本环保制氢系统的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及氢能及氢能混合动力汽车燃料的制造和利用技术，是一种动力汽车低,成 本环保制氢系统。
背景技术：
在交通越来越发达的今天，随着能源紧缺、环境污染的加剧，国家出台了相关政策，许 多企业在节能减排上做出了很大的贡献，而氢能环保汽车已经成为世界各大知名汽车厂商争 先研发的新一代动力汽车。
众所周知，在现代工业上，主要采用的是电解水制氢，该工艺具有投入大、价格高、维 护成本高、施工周期长等缺点。
因此，氢混合动力汽车和燃料电池汽车的氢气供应系统成为一个新的研究课题越来越受 到世界各大汽车生产厂商的重视，如何将制氢、储氢、汽车动力系统有机结合也成为急需要 解决的核心技术。
发明内容
本发明专利的目的是将制氢、储氢以及汽车动力系统有机结合的动力汽车低成本环保制 氢系统。
本发明专利的技术解决方案是t 一种动力汽车低成本环保制氢系统，其特征是t通过:汽 车自带蓄电池启动，利用太阳能电解水制氢，产生氢气和氧气，直接供给汽车动力系统，-荆 余氢气通过压縮系统和平衡系统处理后，储存到储氢容器中，供给动力汽车使用。
本发明专利的电解水制氢是将太阳能发电装置与质子交换技术相结合，在质子交换膜两 侧加以一层具有可承载催化剂同时又能释放气体的催化反应腔体。在正常工作中该催化反,应 腔体处于水中，在通电的情况下即可实现将水电解成氢离子和氢氧离子，氢离子穿透电极形 成氢气，氢氧离子放出电子形成氧气。
本发明专利的有益效果是；将汽车的制氢、储氢以及动力系统有机的结合，该系统完-全 满足氢能及氢能混合动力汽车对制氢装置的要求、对气体纯度的需求。单位重量下单位时间 出气率可以达到13L/kg.min.,大幅度降低了动力汽车的行驶成本。同时应用本发明的技术对 使用干净能源减少环境污染、促进国内外新能源汽车行业的发展具有重大的意义。
图1是本专利制氢、储氢、汽车动力系统有机结合以及动力汽车低成本环保制氢系统的 平衡系统应用图
图2是动力汽车低成本环保制氢系统的电解水系统其中1、太阳能电池；2蓄电池；3、制氢系统；4、压縮系统；5、平衡系统；6、储氢 容器；7、汽车动力系统；8、电解水系统；9、催化反应腔体；11、集装箱；12、接线柱； 13、出气孔t 14、自动感应控制器t15、氧气管道；16、氢气管道；17、控制开关
具体实施例方式
在图l中，.根据天气情况，合理的利用太阳能发电技术。晴天情况下，在蓄电池(2)启 动动力汽车系统(7)后，太阳能电池(1)利用太阳能发电， 一部分供给制氢系统(3)的电 解水系统(8)制备ft气和氧气，制备的氢气和氧气通iiM缩系统(4) 一部分直接提供给汽 车动力系统(7)使用，剩余氢气通过平衡系统(5)储入储氢容器(6)内，用作不使用太阳 能发电制氢的情况下供能，氧气排放到空气中。另一部分电能由蓄电池(2)储存甩作启动汽 车动力系统(7)。
在图1中，本发明专利的平衡系统(5)两边的氢气压强由自动感应控達i器(14)来控审I， 当氢气压强相等时自动感应控制器(14)里的控制开关(17)自动切断电解水系统(8)，同 时太阳能电池(1)利用太阳发电补充蓄电池(2)的电量> 当平衡系统(5)两边的氢气产生 压强差时接通控制器'(14)自动电解，供给汽车动力系统(7)使用和补充储氢容器(6)的氢气。
在图2中，本发明专利的电解水系统是将太阳能电池(1)与质子交换技术相结合，在.质 子交换膜两侧加以一层具有可承载僂化剂同时又能释放气体的催化反，体(9)。在正常工 作中催化反应腔体(9)处于水中，水盛装在一个集装箱(11)里，在集装箱(11)顶端有 两个可以与太阳能电池(1)正负极相连接的接线柱(12)，有可将分解出的氢离子和氢氧离 子排出的两个出气孔(13)，催化反应腔体(9)在通电的情况下即可实现将水电解成氢离子 和氢氧离子，氢离子穿透电极形成氢气，氢氧离子放出电子形成氧气。
该技术所涉及的具体的电化学反应过程为
总方程式.-2H20 — 2H21 + 021
阳极；40H"—4e — 02 + 2H20
阴 极4H+ + 4e — 2H权利要求
1、一种动力汽车低成本环保制氢系统，其特征是通过汽车自带蓄电池启动，利用太阳能电解水制氢，制备的氢气和氧气通过压缩系统直接供给汽车动力系统，剩余氢气通过压缩系统和平衡系统处理后，储存到储氢容器中，供给动力汽车使用。
2、 根据权利要求1所述的动力汽车环保制氢系统，其特征是利用太阳能电池与质子交换 技术相结合，在质于交换膜的两侧加以一层具有可以承载催化剂同时又能释放气体的催 化反应腔体。
3、 根据权利要求1或2所述的动力汽车环保制氧系统，其特征是在正常工作中催化反应 腔体处于水中，在通电的情况下即可实现将水电解成氢离子和氢氧离子，氢离子穿透电 极形成氢气分子，氢氧离子放出电子形成氧气。
4、 根据权利要求1或3所述的动力汽车环保制氢系统，其特征是制备的氢气一部分通过 压缩系统直接供给动力汽车系统。还有一部分氢气通过压缩系统和平衡系统储存至!f储氣 容器中，作为氢能及氢能混合动力汽车的动力燃料
5、 根据权利要求1或3所述的动力汽车环保制氢系统，其特征是制备的氧气经压缩系统 调节后直接供给动力汽车系统使用，剩余的氧气排放到空气中。
6、 根据权利要求1或4所述的动力汽车环保制氢系统，其特征是其平衡系统两边的氢气 压强由自动控制感应器来控制。
全文摘要
本发明涉及氢能及氢能混合动力汽车燃料的制造和利用技术，是一种动力汽车低成本环保制氢系统。其特征是通过汽车自带蓄电池启动，利用太阳能电解水制氢，产生氢气和氧气，直接供给汽车动力系统，剩余氢气通过压缩系统和平衡系统处理后，储存到储氢容器中，供给动力汽车使用。其有益效果是将汽车的制氢、储氢以及动力系统有机的结合，该系统完全满足氢能及氢能混合动力汽车对制氢装置的要求、对气体纯度的需求。应用本发明的技术对使用干净能源减少环境污染、促进国内外新能源汽车行业的发展具有重大的意义。
文档编号C25B9/00GK101348919SQ20081021353
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月6日 优先权日2008年9月6日
发明者赵志刚 申请人:江苏华源氢能科技发展有限公司