本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)車，尤其涉及一種水氫發(fā)電電動(dòng)車。

背景技術(shù)：

汽車工業(yè)是世界上僅次于石油化工的第二大產(chǎn)業(yè)，目前，大部分汽車都以汽油、柴油為燃料，不僅消耗了大量的石油資源，而且汽車尾氣中所含的氮氧化物、碳?xì)浠?、一氧化碳等造成了大氣的?yán)重污染。為了保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)人類居住環(huán)境和保障能源供給，世界各國(guó)政府紛紛投入大量的人力、物力尋求解決這些問(wèn)題的各種途徑。

目前主要有兩種節(jié)能的途徑，一種是以豐田為代表的混合動(dòng)力汽車，另一種是以特斯拉為代表的純電動(dòng)汽車。混合動(dòng)力汽車的起步慢，燃料依然為汽油或柴油，不能從本質(zhì)上解決資源、污染的問(wèn)題。純電動(dòng)汽車需要特定的充電樁，較難普及，且續(xù)航能力較差。

燃料電池是一種不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程直接以電化學(xué)反應(yīng)方式將燃料和氧化劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝Оl(fā)電裝置，其工作過(guò)程不受卡諾循環(huán)限制，轉(zhuǎn)換效率高，幾乎沒(méi)有污染物排放。以燃料電池為動(dòng)力的燃料電池電動(dòng)汽車既可以保護(hù)環(huán)境又可以緩解能源短缺和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，已成為未來(lái)汽車發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，是當(dāng)今世界能源和交通領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

燃料電池按電解質(zhì)分類可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池等五類。而汽車用燃料電池的要求為：能夠在常溫下工作，電流密度高，免維護(hù)性好，耐振性與耐沖擊性好，能夠從低負(fù)荷到高負(fù)荷進(jìn)行高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)能夠滿足這些性能要求，因此成為發(fā)展最快也最成熟的車用燃料電池?；赑EMFC的燃料電池汽車需要?dú)錃庾鳛槿剂?，自從燃料電池誕生起，氫源問(wèn)題與燃料電池本身是同樣重要的核心技術(shù)，而氫源的研究開(kāi)發(fā)已成為燃料電池汽車從演示走向商業(yè)化的重要步驟。

目前，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(包括插電混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車)充電需要消耗較長(zhǎng)時(shí)間。純電動(dòng)汽車通常無(wú)法較長(zhǎng)時(shí)間行駛，且其消耗的電能的獲得也通常需要燃燒煤炭，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；插電混合動(dòng)力汽車在長(zhǎng)時(shí)間行駛時(shí)，也僅能消耗汽油。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的汽車動(dòng)力提供方式，以便克服現(xiàn)有汽車動(dòng)力提供方式存在的上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種電動(dòng)車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動(dòng)能，有效節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的污染；且無(wú)需花費(fèi)時(shí)間充電。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種電動(dòng)車，包括水氫發(fā)電機(jī)、甲醇水儲(chǔ)存容器、電動(dòng)機(jī)、行走機(jī)構(gòu)，所述水氫發(fā)電機(jī)連接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)連接行走機(jī)構(gòu)；所述行走結(jié)構(gòu)包括車輪；

所述水氫發(fā)電機(jī)包括甲醇水制氫裝置、氫燃料電池、空氣泵、控制電路板；甲醇水制氫裝置包括輸送泵、換熱器、重整器、膜分離器；

所述甲醇水儲(chǔ)存容器設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥；

所述控制電路板分別連接輸送泵，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個(gè)部件的工作；

所述甲醇水儲(chǔ)存容器內(nèi)儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇水原料；所述輸送泵用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料通過(guò)輸送管道泵送至重整器的重整室；所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道上，甲醇水原料在換熱器中，與重整器輸出的高溫氫氣進(jìn)行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低；甲醇水原料在重整室內(nèi)進(jìn)行重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，通過(guò)膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過(guò)氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能。

所述電動(dòng)機(jī)設(shè)有溫度傳感器、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動(dòng)機(jī)周邊的散熱管路；散熱管路連接儲(chǔ)存容器，管路設(shè)有閥門，閥門連接閥門控制器；閥門控制器連接電動(dòng)機(jī)設(shè)置的溫度傳感器，根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度信息控制對(duì)應(yīng)閥門的開(kāi)關(guān)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型提出的電動(dòng)車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動(dòng)能，有效節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的污染；且無(wú)需花費(fèi)時(shí)間充電。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為甲醇水重整制氫設(shè)備的組成示意圖。

圖3為甲醇水重整制氫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為甲醇水重整制氫設(shè)備的外觀示意圖。

圖5為實(shí)施例三中電動(dòng)機(jī)外設(shè)置的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例一

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種自動(dòng)注入原料的水氫電動(dòng)車，包括水氫發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)存容器130、電動(dòng)機(jī)4、變速箱、車身、車架、底盤、座椅、前輪、后輪。所述水氫發(fā)電機(jī)、變速箱分別連接電動(dòng)機(jī)4，所述底盤與車架、車身連接；電動(dòng)機(jī)4連接前輪或/和后輪，能驅(qū)動(dòng)前輪或/和后輪動(dòng)作。水氫發(fā)電機(jī)還連接車輛的用電設(shè)備(或者/并且連接蓄電池)，為用電設(shè)備(或/和車輛蓄電池)供電。

電動(dòng)機(jī)、變速箱、車身、車架、底盤、座椅、前輪、后輪的具體結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的，不是本實(shí)用新型的改進(jìn)重點(diǎn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本申請(qǐng)的介紹及現(xiàn)有技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，這里不做贅述。

甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池(即氫氣發(fā)電設(shè)備)2的基本組成都是現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)人的一些在先申請(qǐng)揭示了上述部件的組成(如三件授權(quán)的發(fā)明專利：中國(guó)專利 CN201210339912.2，一種利用甲醇水制備氫氣的系統(tǒng)及方法；中國(guó)專利CN201310578035.9，即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國(guó)專利CN 201310520538.0,一種即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法)，這里不做過(guò)多贅述。但為了能體現(xiàn)本申請(qǐng)公開(kāi)充分，這里也稍作基本介紹，并對(duì)部分細(xì)節(jié)做進(jìn)一步改進(jìn)。

如圖1所示，所述水氫發(fā)電機(jī)包括甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池2、空氣泵、控制電路板；儲(chǔ)存容器130、甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池2依次設(shè)置，甲醇水重整制氫設(shè)備1設(shè)置于車身前部，氫燃料電池2設(shè)置于底盤上方、座椅的下方。儲(chǔ)存容器130設(shè)置于車身下方的后部，儲(chǔ)存容器130的上部設(shè)有溶液添加口及蓋體，溶液添加口設(shè)置于車身一側(cè)。

請(qǐng)參閱圖2，所述甲醇水重整制氫設(shè)備包括儲(chǔ)存容器130、原料輸送裝置101、甲醇水輸送管路102、重整裝置103、分離裝置104、氫氣輸送管路105、余氣排放管路107、啟動(dòng)裝置 108、控制電路板109。所述控制電路板109分別連接原料輸送裝置101、重整裝置103、分離裝置104，控制各個(gè)裝置工作。

所述原料輸送裝置101通過(guò)甲醇水輸送管路102分別連接儲(chǔ)存容器130及重整裝置103，所述原料輸送裝置101將儲(chǔ)存容器130中的甲醇水原料輸送至重整裝置103。所述重整裝置103連接分離裝置104，分離裝置104分別連接氫氣輸送管路105、二氧化碳收集管路106、余氣排放管路107；所述分離裝置包括膜分離裝置。

所述重整裝置包括換熱器、氣化室、重整室、分離室，所述膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室內(nèi)的上部。甲醇水原料在換熱器中換熱后進(jìn)入氣化室汽化；汽化后的甲醇蒸汽及水蒸氣進(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300℃～420℃，所述重整室上部的溫度為400℃～570℃；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350℃～570℃，從分離室內(nèi)的膜分離裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣。

本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)存容器130可以設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整室內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥。所述控制電路板分別連接輸送泵(原料輸送裝置 101)，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個(gè)部件的工作。

所述甲醇水儲(chǔ)存容器內(nèi)儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇水原料；所述輸送泵用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料通過(guò)輸送管道泵送至重整器的重整室；所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道上，甲醇水原料在換熱器中，與重整器輸出的高溫氫氣進(jìn)行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低；甲醇水原料在重整室內(nèi)進(jìn)行重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，通過(guò)膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過(guò)氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能。

本申請(qǐng)的進(jìn)一步改進(jìn)之處在于：

請(qǐng)參閱圖3、圖4，所述重整裝置103包括換熱器、加熱氣化管路1038、重整室1037，所述膜分離裝置設(shè)置于重整室1037內(nèi)的上部。所述換熱器包括甲醇水預(yù)熱管路，所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道(這段輸送管道可以作為甲醇水預(yù)熱管路)上，甲醇水原料在換熱器中與重整器輸出的高溫氫氣進(jìn)行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低。甲醇水原料在換熱器中換熱后進(jìn)入加熱氣化管路1038氣化；氣化后的甲醇蒸汽及水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑。

重整裝置103的整體大致為一中空柱體1031,中空柱體1031的上部設(shè)有氣體出口1032。所述重整裝置103一端安裝有啟動(dòng)裝置108，該啟動(dòng)裝置108包括杯座1033，杯座1033上安裝有甲醇水預(yù)熱管路、加熱氣化管路、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管路相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管路后，從加熱氣化管路的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管路的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管路中輸出的甲醇和水原料進(jìn)行點(diǎn)火，甲醇和水原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，對(duì)加熱氣化管路進(jìn)行加熱，使加熱氣化管路中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整裝置加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管路旁的溫度；所述重整裝置啟動(dòng)制氫后，重整裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持重整裝置運(yùn)行。

所述杯座1033的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整裝置內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開(kāi)或關(guān)閉，同時(shí)控制原料輸入管道的流量。

所述制氫設(shè)備啟動(dòng)后，制氫設(shè)備通過(guò)制氫裝置制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源；此時(shí)，可以關(guān)閉啟動(dòng)裝置。由于制氫裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行，從而可以減少對(duì)外部能源的依靠，自適應(yīng)能力強(qiáng)。

所述重整室1037包括中空?qǐng)A柱殼體，中空?qǐng)A柱殼體內(nèi)設(shè)有催化劑1039；加熱氣化管路 1038的部分或全部設(shè)置于中空?qǐng)A柱殼體內(nèi)、被催化劑1039包裹，有效保護(hù)加熱氣化管路。通過(guò)該改進(jìn)，本實(shí)用新型可以更好地為甲醇水液體預(yù)熱，且避免加熱氣化管路出現(xiàn)起皮脫離的情況，有效延長(zhǎng)管路的使用壽命。

此外，為了有效利用余氣的熱量，甲醇水預(yù)加熱管路可以與余氣排放管路換熱。所述甲醇水預(yù)加熱管路的一部分為螺紋狀管路，螺紋狀管路內(nèi)用于輸送甲醇水原料；螺紋狀管路包裹住重整裝置的余氣排放管路；余氣排放管路經(jīng)過(guò)螺紋狀管路后溫度降低，螺紋狀管路經(jīng)過(guò)余氣排放管路后溫度升高；螺紋狀管路的一端設(shè)有輸入端口，另一端設(shè)有兩個(gè)輸出端口，各輸出端口設(shè)有閥門；一個(gè)輸出端口連接甲醇水輸送管路的其他部分，另外一個(gè)輸出端口通過(guò)循環(huán)管路連接至輸入端口；在靠近螺紋狀管路的輸出端口處設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器連接預(yù)加熱控制器；預(yù)加熱控制器根據(jù)溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)及重整設(shè)備的原料需求調(diào)節(jié)兩個(gè)閥門的開(kāi)關(guān)及閥門的開(kāi)度。

水氫發(fā)電機(jī)的氫燃料電池2可以是現(xiàn)有普通的氫燃料電池(如包括氫燃料電池系統(tǒng)、緩沖電源)，電池組可以為現(xiàn)有的鋰電池；如可以使用兩件授權(quán)的發(fā)明專利中的方案：中國(guó)專利 CN201310578035.9，即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國(guó)專利CN 201310520538.0,一種即時(shí)制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法。具體實(shí)現(xiàn)方式本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)，這里不多做贅述。

實(shí)施例二

本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖5，所述電動(dòng)機(jī)4設(shè)有溫度傳感器42、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動(dòng)機(jī)周邊的散熱管路43；散熱管路43連接儲(chǔ)存容器130，散熱管路43設(shè)有閥門41，閥門41連接閥門控制器；閥門控制器連接電動(dòng)機(jī)設(shè)置的溫度傳感器42，根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度傳感器42感應(yīng)的溫度信息控制對(duì)應(yīng)閥門41的開(kāi)關(guān)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)5也可以設(shè)置上述冷卻結(jié)構(gòu)。

所述電動(dòng)機(jī)、水氫發(fā)電機(jī)、電池均包括通訊芯片，利用各自的通訊芯片將對(duì)應(yīng)的工作數(shù)據(jù)發(fā)送至同一控制中心，共享信息，統(tǒng)一控制。

實(shí)施例三

一種電動(dòng)車，包括水氫發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、行走機(jī)構(gòu)，所述水氫發(fā)電機(jī)連接電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)連接行走機(jī)構(gòu)；所述行走結(jié)構(gòu)包括車輪；

所述水氫發(fā)電機(jī)包括甲醇水儲(chǔ)存容器、甲醇水制氫裝置、氫燃料電池、空氣泵、控制電路板；甲醇水制氫裝置包括輸送泵、換熱器、重整器、膜分離器；

所述甲醇水儲(chǔ)存容器設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥；

所述控制電路板分別連接輸送泵，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個(gè)部件的工作；

所述甲醇水儲(chǔ)存容器內(nèi)儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇水原料；所述輸送泵用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇水原料通過(guò)輸送管道泵送至重整器的重整室；所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道上，甲醇水原料在換熱器中，與重整器輸出的高溫氫氣進(jìn)行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低；甲醇水原料在重整室內(nèi)進(jìn)行重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，通過(guò)膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過(guò)氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能。

所述電動(dòng)機(jī)設(shè)有溫度傳感器、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動(dòng)機(jī)周邊的散熱管路；散熱管路連接儲(chǔ)存容器，管路設(shè)有閥門，閥門連接閥門控制器；閥門控制器連接電動(dòng)機(jī)設(shè)置的溫度傳感器，根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度信息控制對(duì)應(yīng)閥門的開(kāi)關(guān)。

綜上所述，本實(shí)用新型提出的電動(dòng)車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動(dòng)能，有效節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的污染；且無(wú)需花費(fèi)時(shí)間充電。

這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。