一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，所述公共汽車包括：公共汽車車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接；所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣，氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣，獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，發(fā)出的電能供電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。本實(shí)用新型提出的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，可利用甲醇作為汽車的能源，解決能源危機(jī)，減少車輛排放。本實(shí)用新型制氫裝置體積小，利用特有的催化劑配方及鈀膜提純，制備的氫氣快速、穩(wěn)定、純度高，可以為汽車提供穩(wěn)定的輸入能源。
【專利說明】
一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車，尤其涉及一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]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題的各種途徑。
[0003]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?；旌蟿?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、污染的問題。純電動(dòng)汽車需要特定的充電粧，較難普及，且續(xù)航能力較差。
[0004]燃料電池是一種不經(jīng)過燃燒過程直接以電化學(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，其工作過程不受卡諾循環(huán)限制，轉(zhuǎn)換效率高，幾乎沒有污染物排放。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)域開發(fā)的熱點(diǎn)。
[0005]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。基于PEMFC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。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，可利用甲醇作為汽車的能源，解決能源危機(jī)，減少車輛排放。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]—種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，其特征在于，所述公共汽車包括:車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于車身內(nèi)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接；
[0009]所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)依次連接；
[0010]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；
[0011]所述儲(chǔ)存容器設(shè)置于車身的后部;儲(chǔ)存容器內(nèi)設(shè)有隔板，隔板的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作，減少反應(yīng)液體的容積，增加二氧化碳的容積；
[0012]所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室的里面;所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、儲(chǔ)存容器分別與制氫設(shè)備連接;儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水；
[0013]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、第二啟動(dòng)裝置;所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路，第一氣化管路的內(nèi)徑為I?2mm，第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上;所述第一氣化管路的一端連接儲(chǔ)存容器，通過原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中；第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇，而后通過點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者，第一氣化管路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輸出后直接自燃;所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路，第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi)，第一氣化管路或/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?所述重整室內(nèi)壁設(shè)有加熱管路，加熱管路內(nèi)放有催化劑;所述快速啟動(dòng)裝置通過加熱所述加熱管路為重整室加熱;所述制氫系統(tǒng)啟動(dòng)后，制氫系統(tǒng)通過制氫設(shè)備制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源；
[0014]所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為若干太陽能啟動(dòng)模塊，太陽能啟動(dòng)模塊包括依次連接的太陽能電池板、太陽能電能轉(zhuǎn)換電路、太陽能電池;太陽能啟動(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；
[0015]所述催化劑包括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、過渡金屬氧化物;其中，貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6%?1.8%，Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1 %?4 %，Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?12 %，F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3%?8%，Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%，稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?40%，其余為過渡金屬氧化物；
[0016]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 Al2O3，1-3 份的 CeO2，1-3 份的 La2O3 ；
[0017]所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣，當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣，氣態(tài)氫氣通過燃燒放熱，為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)熱能，作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)能源；
[0018]所述儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過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300 °C?420 °C;所述重整室上部的溫度為400 °C?570 °C;重整室與分離室通過連接管路連接，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°C?5700C ;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；
[0019]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)；
[0020]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/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行；
[0021 ]所述制氫設(shè)備制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7MPa;所述膜分離裝置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% ；
[0022]所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過傳輸管路實(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；
[0023]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路;所述氣體壓力傳感器設(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;所述微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；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，微處理器控制閥門控制器打開出氣閥設(shè)定時(shí)間，使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍，同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥，另一端連接所述制氫子系統(tǒng)，通過燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(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，微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度；
[0024]所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口，從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水，利用收集到的氫氣、氧氣供制氫子系統(tǒng)或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)使用，收集到的水作為制氫子系統(tǒng)的原料，從而循環(huán)使用；
[0025]所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥，將氫氣與氧氣分離，而后分別將氫氣與水分離、氧氣與水分離；
[0026]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；
[0027]所述汽車還包括第二電動(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；
[0028]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；
[0029]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；
[0030]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；
[0031]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)；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，另一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)前輪或/和后輪；
[0032]所述制氫設(shè)備還包括電能估算模塊、氫氣制備檢測(cè)模塊、電能存儲(chǔ)模塊;所述電能估算模塊用以估算氫氣發(fā)電裝置實(shí)時(shí)發(fā)出的電能是否能滿足重整、分離時(shí)需要消耗的電能;如果滿足，則關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置；
[0033]氫氣制備檢測(cè)模塊用來檢測(cè)制氫設(shè)備實(shí)時(shí)制備的氫氣是否穩(wěn)定;若制氫設(shè)備制備的氫氣不穩(wěn)定，則控制快速啟動(dòng)裝置再次啟動(dòng)，并將得到的電能部分存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)模塊，當(dāng)電能不足以提供制氫設(shè)備的消耗時(shí)使用；
[0034]所述氫氣發(fā)電裝置為燃料電池系統(tǒng)，燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力，自動(dòng)輸送至電堆中；
[0035]所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路;所述壓縮的氣體主要為氧氣；空氣與氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆；
[0036]所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng);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；
[0037]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；
[0038]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；
[0039]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、空氣的輸送比例;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)；
[0040]所述燃料電池系統(tǒng)還包括濕化系統(tǒng)，濕化系統(tǒng)包括濕度交換容器、濕度交換管路，濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分;所述反應(yīng)后氣體出氣管路輸送至濕度交換容器，
[0041]所述濕度交換管路的材料只透水不透氣，使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換，而氣體之間無法流通。
[0042]—種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，所述公共汽車包括:車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于車身，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接；
[0043]所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)，所述制氫子系統(tǒng)包括制氫設(shè)備、膜分離裝置；所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)；
[0044]所述甲醇制氫系統(tǒng)包括儲(chǔ)存容器，儲(chǔ)存容器設(shè)有隔離機(jī)構(gòu)、隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元，隔離機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存容器分為至少兩個(gè)區(qū)域，隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)隔離機(jī)構(gòu)在儲(chǔ)存容器內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域的大小。
[0045]所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣，氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣，獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，發(fā)出的電能供電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
[0046]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述隔離機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔離機(jī)構(gòu)動(dòng)作，減少存儲(chǔ)反應(yīng)液體區(qū)域的容積，增加存儲(chǔ)二氧化碳區(qū)域的容積。
[0047]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣，所述制氫子系統(tǒng)包括儲(chǔ)存容器、制氫設(shè)備、膜分離裝置；
[0048]所述儲(chǔ)存容器設(shè)置于車身的后部;儲(chǔ)存容器內(nèi)設(shè)有隔板，隔板的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作，減少反應(yīng)液體的容積，增加二氧化碳的容積。
[0049]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)依次連接；
[0050]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；
[0051 ]所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室的里面;所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、儲(chǔ)存容器分別與制氫設(shè)備連接;儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水；
[0052]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、第二啟動(dòng)裝置;所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路，第一氣化管路的內(nèi)徑為I?2mm，第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上;所述第一氣化管路的一端連接儲(chǔ)存容器，通過原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中；第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇，而后通過點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者，第一氣化管路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輸出后直接自燃;所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路，第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi)，第一氣化管路或/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?所述重整室內(nèi)壁設(shè)有加熱管路，加熱管路內(nèi)放有催化劑;所述快速啟動(dòng)裝置通過加熱所述加熱管路為重整室加熱;所述制氫系統(tǒng)啟動(dòng)后，制氫系統(tǒng)通過制氫設(shè)備制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源；
[0053]所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣，當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣，氣態(tài)氫氣通過燃燒放熱，為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)熱能，作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)能源；
[0054]所述儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過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300 °C?420 °C;所述重整室上部的溫度為400 °C?570 °C;重整室與分離室通過連接管路連接，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°C?5700C ;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；
[0055]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)；
[0056]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/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行；
[0057]所述制氫設(shè)備制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7MPa;所述膜分離裝置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% ；
[0058]所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過傳輸管路實(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；
[0059]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路;所述氣體壓力傳感器設(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;所述微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；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，微處理器控制閥門控制器打開出氣閥設(shè)定時(shí)間，使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍，同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥，另一端連接所述制氫子系統(tǒng)，通過燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(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，微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度；
[0060]所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口，從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水，利用收集到的氫氣、氧氣供制氫子系統(tǒng)或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)使用，收集到的水作為制氫子系統(tǒng)的原料，從而循環(huán)使用；
[0061]所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥，將氫氣與氧氣分離，而后分別將氫氣與水分離、氧氣與水分離。
[0062]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為若干太陽能啟動(dòng)t吳塊，太陽能啟動(dòng)t吳塊包括依次連接的太陽能電池板、太陽能電能轉(zhuǎn)換電路、太陽能電池;太陽能啟動(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。
[0063]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述催化劑包括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、過渡金屬氧化物;其中，貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6 %?1.8 %，Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1 %?4 %，Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?12 %，F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3 %?8 %，Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%，稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?40%，其余為過渡金屬氧化物；
[0064]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:2-20份的CuO，2_20份的 ZnO，0.1-5 份的 ZrO，45-95份的 Al2O3，0-5 份的 CeO2，0-5 份的 La2O3。
[0065]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述汽車還包括第二電動(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；
[0066]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；
[0067]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。
[0068]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，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；
[0069]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；
[0070]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)；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，另一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)前輪或/和后輪。
[0071]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述制氫設(shè)備還包括電能估算模塊、氫氣制備檢測(cè)模塊、電能存儲(chǔ)模塊;所述電能估算模塊用以估算氫氣發(fā)電裝置實(shí)時(shí)發(fā)出的電能是否能滿足重整、分離時(shí)需要消耗的電能;如果滿足，則關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置；
[0072]氫氣制備檢測(cè)模塊用來檢測(cè)制氫設(shè)備實(shí)時(shí)制備的氫氣是否穩(wěn)定;若制氫設(shè)備制備的氫氣不穩(wěn)定，則控制快速啟動(dòng)裝置再次啟動(dòng)，并將得到的電能部分存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)模塊，當(dāng)電能不足以提供制氫設(shè)備的消耗時(shí)使用。
[0073]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述氫氣發(fā)電裝置為燃料電池系統(tǒng)，燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力，自動(dòng)輸送至電堆中；
[0074]所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路;所述壓縮的氣體主要為氧氣；空氣與氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆；
[0075]所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng);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；
[0076]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；
[0077]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；
[0078]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、空氣的輸送比例;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)；
[0079]所述燃料電池系統(tǒng)還包括濕化系統(tǒng)，濕化系統(tǒng)包括濕度交換容器、濕度交換管路，濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分;所述反應(yīng)后氣體出氣管路輸送至濕度交換容器，
[0080]所述濕度交換管路的材料只透水不透氣，使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換，而氣體之間無法流通。
[0081]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提出的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，可利用甲醇作為汽車的能源，解決能源危機(jī)，減少車輛排放。
[0082]本實(shí)用新型制氫裝置體積小，利用特有的催化劑配方及鈀膜提純，制備的氫氣快速、穩(wěn)定、純度高，可以為汽車提供穩(wěn)定的輸入能源。
【附圖說明】
[0083]圖1為本實(shí)用新型醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車的組成示意圖。
[0084]圖2為本實(shí)用新型制氫系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。
[0085]圖3為收集利用子系統(tǒng)的工作示意圖。
[0086]圖4為本實(shí)用新型制氫系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的另一組成示意圖。
[0087]圖5為制氫子系統(tǒng)的組成示意圖。
[0088]圖6為制氫子系統(tǒng)的另一組成示意圖。
[0089]圖7為第一啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0090]圖8為儲(chǔ)存容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0091]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0092]實(shí)施例一
[0093]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示了一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，所述電動(dòng)汽車包括:車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于車身內(nèi)；甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接。所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣，氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣，獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，發(fā)出的電能供電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
[0094]本實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖2，甲醇制氫系統(tǒng)為小型便攜式制氫設(shè)備，包括:儲(chǔ)存容器10、原料輸送裝置50、快速啟動(dòng)裝置40、制氫裝置20、膜分離裝置30、氫氣輸送管路60。
[0095]本實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖8，所述儲(chǔ)存容器設(shè)置于車身的后部;儲(chǔ)存容器10包括一容器本體101，容器本體101內(nèi)設(shè)有隔板102，隔板102的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳。隔板102連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作，減少反應(yīng)液體的容積，增加二氧化碳的容積。推動(dòng)機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于容器本體101內(nèi)，也可以設(shè)置于容器本體101外，隔板102的兩端可以設(shè)置滑槽，便于隔板滑動(dòng)。
[0096]如圖3所示，所述快速啟動(dòng)裝置40包括殼體41、加熱機(jī)構(gòu)42、氣化管路43，氣化管路43的內(nèi)徑為I?2mm，氣化管路43纏繞于加熱機(jī)構(gòu)42上;所述加熱機(jī)構(gòu)可以為電加熱棒，利用交流電或蓄電池、干電池即可。
[0097]所述氣化管路43的一端連接儲(chǔ)存容器10，將甲醇送入氣化管路43中；氣化管路43的另一端輸出被氣化的甲醇，而后通過點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者，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)，甲醇從氣化管路43輸出后直接自燃;所述快速啟動(dòng)裝置40為制氫裝置(或者說整個(gè)制氫設(shè)備)提供啟動(dòng)能源。
[0098]請(qǐng)參閱圖4，為了提高制氫裝置的加熱速度，在所述制氫裝置20的重整室內(nèi)壁設(shè)有加熱管路21，加熱管路21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通過加熱所述加熱管路21為重整室加熱，可以提高加熱效率。
[0099]如圖2所示，制氫裝置20還可以設(shè)置第二啟動(dòng)裝置70，所述第二啟動(dòng)裝置70包括第二氣化管路，第二氣化管路的主體設(shè)置于重整室內(nèi)，第二氣化管路為重整室加熱(還可以為制氫設(shè)備其他單元加熱)。第一氣化管路或/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．?dāng)?shù)诙?dòng)裝置可以持續(xù)制得氣化的甲醇后設(shè)定時(shí)間，可以關(guān)閉上述快速啟動(dòng)裝置，從而進(jìn)一步減少對(duì)電能等外部能源的依
A+-.與巨O
[0100]除此之外，所述制氫裝置20包括換熱器、氣化室、重整室；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。所述儲(chǔ)存容器與制氫裝置連接;儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水。
[0101]所述儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過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300°c?420°C。所述重整室上部的溫度為400°C?570°C;重整室與分離室通過連接管路連接，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°C?5700C ;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。通過上述改進(jìn)，可以分別保證重整室內(nèi)催化劑的低溫要求，以及分離室的高溫要求，進(jìn)而提高氫氣制備效率；同時(shí)，本實(shí)用新型的預(yù)熱方式(將分離室設(shè)置于重整室內(nèi)的上部)非常便捷。
[0102]所述催化劑包括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、過渡金屬氧化物;其中，貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6%?1.8%，Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1 %?4 %，Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?12 %，F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3%?8%，Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%，稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?40%，其余為過渡金屬氧化物；
[0103]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Cu0，3_18份的 ZnO，0.5-3 份的 ZrO，55-80份的 Al2O3，1-3 份的 CeO2，1-3 份的 La2O3。
[0104]此外，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裝置;所述原料輸送裝置向原料提供0.15?5MPa的壓強(qiáng)，使得制氫裝置制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)。所述制氫裝置制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7MPa。通過該改進(jìn)，使得制氫裝置制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)，可提高制氫效率及制得氫氣的純度。
[0105]所述制氫設(shè)備啟動(dòng)后，制氫設(shè)備通過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)閉快速啟動(dòng)裝置。由于制氫裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持制氫設(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)。
[0106]此外，請(qǐng)參閱圖5、圖6，所述氫氣輸送管路60設(shè)有彈簧安全閥61，彈簧安全閥61包括閥主體、彈簧機(jī)構(gòu)、彈起端;所述原料輸送裝置50包括輸送栗，彈起端靠近輸送栗的開關(guān)設(shè)置(當(dāng)然原料輸送裝置50也可以為其他動(dòng)力裝置)，在彈起端彈起時(shí)能斷開原料輸送裝置的開關(guān)。通過在氫氣輸送管路設(shè)置機(jī)械安全閥，在氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)機(jī)械安全閥打開，并能控制原料輸送裝置停止輸送原料。從而可以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性，防止氫氣泄露及爆炸。
[0107]具體地，本實(shí)施例中，所述輸送栗的開關(guān)包括接觸段62及三個(gè)端口，三個(gè)端口分別為第一端口 63、第二端口 64、第三端口 65。所述接觸段62的一端可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于第一端口63，第一端口 63連接輸送栗;接觸段62的另一端能接觸第二端口 64或第三端口 65。
[0108]所述第二端口64連接電源，第一端口 63連接第二端口 64時(shí)，能控制輸送栗工作。所述第三端口 65連接報(bào)警發(fā)送裝置，當(dāng)?shù)谝欢丝谶B接第三端口 65時(shí)，能控制輸送栗不工作，同時(shí)報(bào)警發(fā)送裝置發(fā)送報(bào)警信息(如通過短信的方式)至對(duì)應(yīng)的服務(wù)器或客戶端，可以通知相應(yīng)人員。
[0109]所述氫氣發(fā)電裝置連接制氫設(shè)備，將發(fā)出的部分直流電輸送至制氫設(shè)備；制氫設(shè)備通過自己制得的直流電帶動(dòng)電磁加熱裝置為重整室、分離室加熱；同時(shí)，還將發(fā)出的直流電輸送至系統(tǒng)的深層海水抽取設(shè)備、海水提純裝置、氧氣輸送設(shè)備、水生成設(shè)備，供這些設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)還供氫氣發(fā)電裝置自身運(yùn)行。
[0110]所述制氫設(shè)備包括電磁加熱裝置；電磁加熱裝置包括形成重整室的重整缸體、形成分離室的分離缸體，設(shè)置于重整缸體外的第一加熱線圈，分離缸體外的第二加熱線圈，重整缸體、分離缸體內(nèi)的溫度傳感器、壓力傳感器，以及電磁控制器；電磁控制器根據(jù)溫度傳感器、壓力傳感器感應(yīng)到的數(shù)據(jù)控制第一加熱線圈、第二加熱線圈的電流，能使重整室、分離室瞬間達(dá)到設(shè)定溫度。
[0111]所述制氫設(shè)備還包括電能估算模塊、氫氣制備檢測(cè)模塊、電能存儲(chǔ)模塊;所述電能估算模塊用以估算氫氣發(fā)電裝置實(shí)時(shí)發(fā)出的電能是否能滿足重整、分離時(shí)需要消耗的電能;如果滿足，則關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置。
[0112]氫氣制備檢測(cè)模塊用來檢測(cè)制氫設(shè)備實(shí)時(shí)制備的氫氣是否穩(wěn)定;若制氫設(shè)備制備的氫氣不穩(wěn)定，則控制快速啟動(dòng)裝置再次啟動(dòng)，并將得到的電能部分存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)模塊，當(dāng)電能不足以提供制氫設(shè)備的消耗時(shí)使用。
[0113]請(qǐng)參閱圖7，本實(shí)施例中，所述氫氣發(fā)電裝置200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。
[0114]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。
[0115]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。
[0116]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。
[0117]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。
[0118]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。
[0119]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。
[0120]所述濕化系統(tǒng)204包括濕度交換容器、濕度交換管路，濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分;所述反應(yīng)后氣體出氣管路輸送至濕度交換容器。
[0121 ]所述濕度交換管路的材料只透水不透氣，使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換，而氣體之間無法流通。濕度交換管路在濕度交換容器中螺旋設(shè)置，可以充分進(jìn)行濕度交換。
[0122]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。
[0123]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。
[0124]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。
[0125]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。
[0126]實(shí)施例二
[0127]本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，所述公共汽車還包括氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)。
[0128]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路;所述氣體壓力傳感器設(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;所述微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；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，微處理器控制閥門控制器打開出氣閥設(shè)定時(shí)間，使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍，同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥，另一端連接所述制氫子系統(tǒng)，通過燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(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，微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度。
[0129]所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口，從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水，利用收集到的氫氣、氧氣供制氫子系統(tǒng)或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)使用，收集到的水作為制氫子系統(tǒng)的原料，從而循環(huán)使用。所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥，將氫氣與氧氣分離，而后分別將氫氣與水分離、氧氣與水分離。
[0130]實(shí)施例三
[0131 ] 一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，所述公共汽車包括:公共汽車車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于公共汽車車身內(nèi)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接;所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣，氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣，獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，發(fā)出的電能供電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
[0132]所述甲醇制氫系統(tǒng)包括儲(chǔ)存容器，儲(chǔ)存容器設(shè)有隔離機(jī)構(gòu)、隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元，隔離機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存容器分為至少兩個(gè)區(qū)域，隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)隔離機(jī)構(gòu)在儲(chǔ)存容器內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域的大小。
[0133]優(yōu)選地，所述隔離機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳；隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔離機(jī)構(gòu)動(dòng)作，減少存儲(chǔ)反應(yīng)液體區(qū)域的容積，增加存儲(chǔ)二氧化碳區(qū)域的容積。
[0134]所述儲(chǔ)存容器包括:容器、設(shè)置于容器內(nèi)的間隔機(jī)構(gòu)、與間隔機(jī)構(gòu)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制模塊、感應(yīng)模塊。
[0135]所述間隔機(jī)構(gòu)將容器至少分為兩個(gè)空間;兩個(gè)空間中，一個(gè)放置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;控制模塊分別連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、感應(yīng)模塊。
[0136]所述感應(yīng)模塊用以感應(yīng)容器內(nèi)反應(yīng)液體的量，或者/并且感應(yīng)氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳的量;并將感應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送至控制模塊。
[0137]所述控制模塊根據(jù)感應(yīng)模塊感應(yīng)的數(shù)據(jù)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)間隔機(jī)構(gòu)的動(dòng)作;在液體儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作，減少反應(yīng)液體的容積，增加二氧化碳的容積。
[0138]綜上所述，本實(shí)用新型提出的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，可利用甲醇作為汽車的能源，解決能源危機(jī)，減少、甚至避免車輛尾氣排放，還可以將二氧化碳收集起來，作為后續(xù)制備甲醇的原料，使得能源循環(huán)使用。本實(shí)用新型制氫裝置體積小，利用特有的催化劑配方及鈀膜提純，制備的氫氣快速、穩(wěn)定、純度高，可以為汽車提供穩(wěn)定的輸入能源。
[0139]這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，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)人員來說實(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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，其特征在于，所述公共汽車包括:公共汽車車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于公共汽車車身，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接； 所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)，所述制氫子系統(tǒng)包括制氫設(shè)備、膜分離裝置;所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)； 所述甲醇制氫系統(tǒng)包括儲(chǔ)存容器，儲(chǔ)存容器設(shè)有隔離機(jī)構(gòu)、隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元，隔離機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存容器分為至少兩個(gè)區(qū)域，隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)隔離機(jī)構(gòu)在儲(chǔ)存容器內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域的大小； 所述隔離機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔離機(jī)構(gòu)連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，由推動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)隔離機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，其特征在于: 所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣，所述制氫子系統(tǒng)包括儲(chǔ)存容器、制氫設(shè)備、膜分離裝置； 所述儲(chǔ)存容器設(shè)置于車身的后部;儲(chǔ)存容器內(nèi)設(shè)有隔板，隔板的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體，另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu)，在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí)，推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作，減少反應(yīng)液體的容積，增加二氧化碳的容積。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，其特征在于: 所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)依次連接； 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、液體儲(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； 所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室的里面;所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、液體儲(chǔ)存容器分別與制氫設(shè)備連接;液體儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水； 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、第二啟動(dòng)裝置;所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路，第一氣化管路的內(nèi)徑為I?2mm，第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上;所述第一氣化管路的一端連接液體儲(chǔ)存容器，通過原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中；第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇，而后通過點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路，第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi)，第一氣化管路或/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?所述重整室內(nèi)壁設(shè)有加熱管路，加熱管路內(nèi)放有催化劑;所述快速啟動(dòng)裝置通過加熱所述加熱管路為重整室加熱；所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣;所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過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;氣化室與重整室連接，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離裝置，從膜分離裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣;所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置； 所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路；所述氣體壓力傳感器設(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； 所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口，從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水； 所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇?xì)潆妱?dòng)公共汽車，其特征在于: 所述氫氣發(fā)電裝置為燃料電池系統(tǒng)，燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力，自動(dòng)輸送至電堆中； 所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路;所述壓縮的氣體主要為氧氣；空氣與氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆； 所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng);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； 所述燃料電池系統(tǒng)還包括濕化系統(tǒng)，濕化系統(tǒng)包括濕度交換容器、濕度交換管路，濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分;反應(yīng)后氣體通過出氣管路輸送至濕度交換容器； 所述濕度交換管路的材料只透水不透氣，使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換，而氣體之間無法流通。
【文檔編號(hào)】C01B3/32GK205429082SQ201520867267
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日
【發(fā)明人】向華
【申請(qǐng)人】上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司