還可以通過(guò)其他能源)。
[0074]請(qǐng)參閱圖6,所述快速啟動(dòng)裝置為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)能源;所述快速啟動(dòng)裝置包括第一啟動(dòng)裝置40、第二啟動(dòng)裝置60。
[0075]如圖7所不,所述第一啟動(dòng)裝置40包括殼體41、第一加熱機(jī)構(gòu)42、第一氣化管路43,第一氣化管路43的內(nèi)徑為1?2mm,第一氣化管路43緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)42上;第一加熱機(jī)構(gòu)42可以為電加熱棒,利用交流電或蓄電池、干電池即可。
[0076]所述第一氣化管路43的一端連接儲(chǔ)存容器10,甲醇被送入第一氣化管路43中;第一氣化管路43的另一端輸出被氣化的甲醇,而后通過(guò)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者,第一氣化管路43的另一端輸出被氣化的甲醇,且輸出的甲醇溫度達(dá)到自燃點(diǎn),甲醇從第一氣化管路43輸出后直接自燃。
[0077]所述第二啟動(dòng)裝置60包括第二氣化管路,第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi),第二氣化管路為重整室加熱(還可以為制氫系統(tǒng)其他單元加熱)。第一氣化管路43或/和第二氣化管路輸出的甲醇為重整室加熱的同時(shí)加熱第二氣化管路,將第二氣化管路中的甲醇?xì)饣?br>[0078]首先,需要第一氣化管路43輸出的甲醇加熱第二氣化管路,待第二氣化管路可以持續(xù)產(chǎn)生氣化的甲醇后設(shè)定時(shí)間,可以選擇關(guān)閉第一啟動(dòng)裝置40,而由第二氣化管路輸出的甲醇為第二氣化管路加熱;這樣可以進(jìn)一步減少對(duì)外部能源的依賴。
[0079]為了提高制氫設(shè)備的加熱速度,在所述制氫設(shè)備20的重整室內(nèi)壁設(shè)有加熱管路,加熱管路內(nèi)放有催化劑(如可以將加熱溫度控制在380°C?480°C );所述快速啟動(dòng)裝置40通過(guò)加熱所述加熱管路為重整室加熱,可以提高加熱效率。所述制氫系統(tǒng)啟動(dòng)后,制氫系統(tǒng)通過(guò)制氫設(shè)備制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源;此時(shí),可以關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置。
[0080]此外,為了在沒(méi)有其他能源的情況下也可以啟動(dòng)汽車,所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為右干太陽(yáng)能啟動(dòng)t旲塊,太陽(yáng)能啟動(dòng)t旲塊包括依次連接的太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電能轉(zhuǎn)換電路、太陽(yáng)能電池;太陽(yáng)能啟動(dòng)模塊為第一加熱機(jī)構(gòu)提供電能;或者,所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為手動(dòng)發(fā)電機(jī),手動(dòng)發(fā)電機(jī)將發(fā)出的電能存儲(chǔ)于電池中。
[0081 ] 所述儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱,換熱后進(jìn)入氣化室氣化;氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室,重整室內(nèi)設(shè)有催化劑,重整室下部及中部溫度為320°C?430°C ;所述重整室上部的溫度為440°C?560°C ;重整室與分離室通過(guò)連接管路連接,連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部,能通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體;所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖,使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近;所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為360°C?560°C ;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器,從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣。
[0082]所述重整室內(nèi)設(shè)有催化劑,催化劑包括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、稀土金屬氧化物、過(guò)渡金屬氧化物。其中貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.5%?2%,Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1%?5%,Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的5%?15%,F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的2%?10%,Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的10%?25%,稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的5%?45%,其余為過(guò)渡金屬氧化物。
[0083]或者,所述催化劑為銅基催化劑,包括物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:3-17份的CuO,3-18份的ZnO, 0.5-3份的ZrO, 55-80份的A1203,1-3份的Ce02,1-3份的La203。如,銅基催化劑包括物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:10份的CuO,10份的ZnO,2份的ZrO,60份的A1203,2份的Ce02,2 份的 La203。
[0084]所述原料輸送裝置提供動(dòng)力,將儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備;所述原料輸送裝置向原料提供0.15?5MPa的壓強(qiáng),使得制氫設(shè)備制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng);所述制氫設(shè)備啟動(dòng)制氫后,制氫設(shè)備制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行。
[0085]所述制氫設(shè)備20制得的氫氣輸送至膜分離裝置30進(jìn)行分離,用于分離氫氣的膜分離裝置30的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7M Pa(如膜分離裝置30的內(nèi)外壓強(qiáng)為0.7M Pa或1.1M Pa或1.2M Pa或1.5M Pa或5M Pa)。本實(shí)施例中,所述膜分離裝置30為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置,鍍膜層為鈀銀合金,鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%,銀占 22%?25%。
[0086]所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過(guò)傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至氫氣發(fā)電系統(tǒng);所述傳輸管路設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng),用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓;所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電。
[0087]如圖4所示,所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)200包括微處理器21、氣體壓力傳感器22、閥門控制器23、出氣閥24、出氣管路25。所述氣體壓力傳感器22設(shè)置于傳輸管路中,用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù),并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器21 ;所述微處理器21將從氣體壓力傳感器22接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì),并以此控制出氣閥24的開關(guān)。當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)高于設(shè)定閾值區(qū)間的最大值,微處理器21控制閥門控制器23打開出氣閥設(shè)定時(shí)間,使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍.優(yōu)選地,出氣管路25的一端連接出氣閥24,另一端連接所述制氫子系統(tǒng)100,通過(guò)燃燒為制氫子系統(tǒng)100的需加熱設(shè)備(如重整室)進(jìn)行加熱;當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)低于設(shè)定閾值區(qū)間的最小值,微處理器21控制所述制氫子系統(tǒng)100加快原料的輸送速度,從而提高制氫速度。
[0088]如圖3所示,所述收集利用子系統(tǒng)400包括氫水分離器401、氫氣止回閥402,氫氣發(fā)電系統(tǒng)300的排氣通道出口連接氫水分離器401的入口,氫水分離器401出口處連接的管路內(nèi)設(shè)有氫氣止回閥402,防止氫氣倒灌;所述氫水分離器401用于分離氫氣與水。此夕卜,所述收集利用子系統(tǒng)還包括氫氧分離器,用于分離氫氣及氧氣;氫氧分離器設(shè)置于所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)排氣通道出口與氫水分離器之間。
[0089]本實(shí)施例中,所述收集利用子系統(tǒng)400還包括氧水分離器411、氧氣止回閥412,用于收集氧氣。所述收集利用子系統(tǒng)400收集的氫氣與氧氣供制氫子系統(tǒng)100使用,也可以供氫氣發(fā)電系統(tǒng)300使用。此外,收集到的氧氣可以存放于設(shè)定容器中,供人們吸氧;收集到的水可以供人們飲用。
[0090]由于所述收集利用子系統(tǒng)包括氣水分離器(如上述氫水分離器、氧水分離器),因此可以收集到水(比原料中的水分還要多若干倍,因?yàn)榧状贾幸埠袣湓?,制得氫氣后與氧氣反應(yīng)得到水),將水輸送至制氫子系統(tǒng)100,原料水可以循環(huán)利用,無(wú)需另外添加。
[0091]因此,本發(fā)明系統(tǒng)可以從氫氣發(fā)電系統(tǒng)的余氣中收集氫氣、氧氣、水等有用物質(zhì),可以提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,同時(shí)節(jié)省原料(水)。
[0092]所述制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣,所述制氫子系統(tǒng)包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、快速啟動(dòng)裝置、制氫設(shè)備、膜分離裝置;
[0093]所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)包括燃料電池,燃料電池包括若干子燃料電池模塊,各個(gè)子燃料電池模塊包括至少一個(gè)超級(jí)電容;這樣可以高效地輸出電能,而不需要大容量的鋰電池。
[0094]此外,所述汽車還可以包括第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、能量存儲(chǔ)單元、動(dòng)能轉(zhuǎn)換單元,動(dòng)能轉(zhuǎn)換單元、能量存儲(chǔ)單元、第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接;所述動(dòng)能轉(zhuǎn)換單元將汽車剎車制動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)于能量存儲(chǔ)單元內(nèi),為第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供電能。所述第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)還連接氫氣發(fā)電系統(tǒng),由氫氣發(fā)電系統(tǒng)為第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供能源。如此可以將剎車制動(dòng)消耗的能量存儲(chǔ)為電能,從而有效節(jié)約能源。
[0095]同時(shí),所述汽車還包括道路環(huán)境感應(yīng)模塊、分配數(shù)據(jù)庫(kù)、氫氣分配模塊;氫氣分配模塊分別與道路環(huán)境感應(yīng)模塊、分配數(shù)據(jù)庫(kù)連接,根據(jù)道路環(huán)境感應(yīng)模塊感應(yīng)的數(shù)據(jù)以及分配數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)為各電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)分配對(duì)應(yīng)的氫氣。
[0096]所述道路環(huán)境感應(yīng)模塊用以感應(yīng)道路擁堵信息、地面平整度信息;道路擁堵信息根據(jù)汽車實(shí)時(shí)速度,加速、減速頻率,以及停車時(shí)間確定;地面平整度信息根據(jù)汽車底盤上設(shè)置的傾角傳感器確定。
[0097]所述分配數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)若干數(shù)據(jù)表,數(shù)據(jù)表中記錄各個(gè)道路擁堵信息、地面平整度信息對(duì)應(yīng)的為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)分配氫氣的數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)能根據(jù)環(huán)境信息對(duì)兩個(gè)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)分配不同的動(dòng)力,提高效率);電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)后輪或/和前輪(如后輪),另一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)前輪或/和后輪(如前輪及后輪)。如此,可以更加有效地對(duì)汽車分配動(dòng)能,提高效率,節(jié)省能源。
[0098]請(qǐng)參閱圖9,本實(shí)施例中,所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)為燃料電池系統(tǒng),燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆201 ;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力,自動(dòng)輸送至電堆201 中。
[0099]本實(shí)施例中,氣體供給裝置為壓縮氣體供給裝置202,所述壓縮氣體輸送至一混合容器203后進(jìn)入電堆201,混合容器203的一端連接空氣;壓縮氣體進(jìn)入混合容器203后產(chǎn)生的動(dòng)力將自然空氣按設(shè)定比例吸進(jìn)電堆反應(yīng),調(diào)節(jié)氧氣含量。
[0100]所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路,空氣進(jìn)氣管路、出氣管路均經(jīng)過(guò)濕化系統(tǒng)204。所述壓縮的氣體主要為氧氣(也可以為空氣);自然空氣與壓縮氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆201。
[0101]所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng),氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置于混合容器203內(nèi);所述氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括閥門調(diào)節(jié)控制裝置,以及氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器。
[0102]所述氧氣含量傳感器用以感應(yīng)混合容器中混合的空氣與氧氣中氧氣的含量,并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門調(diào)節(jié)控制裝置。
[0103]所述壓縮氣體壓縮比傳感器用以感應(yīng)壓縮氧氣的壓縮比,并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門調(diào)節(jié)控制裝置。
[0104]所述閥門調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器的感應(yīng)結(jié)果調(diào)節(jié)氧氣輸送閥門、空氣輸送閥門,控制壓縮氧氣、自然空氣的輸送比例(如自然空氣比例可以為0-70% );壓縮氧氣進(jìn)入混合容器后產(chǎn)生的動(dòng)力將混合氣體推送至電堆反應(yīng),利用自然空氣做稀釋減壓。
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