CN113023669A - 一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法及装置，所述方法包括车载密闭容器，所述车载密闭容器设有进水管和排气管；在所述车载密闭容器里放置金属氢化物，使水进入所述车载密闭容器，利用水与金属氢化物发生反应产生氢气以供氢能源车动力用。本发明可在氢能源车上实时制造动力用氢气，不需要建设加氢站，不仅可以节省加氢站的巨额建造费用，有利于氢能源车的发展，还有效提高了氢能源车的使用安全性和通用性，可实现氢能源车无忧使用，具有显著实用价值。

Description

一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法及装置
技术领域
本发明是涉及一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法及装置，属于新能源车安全技术领域。
背景技术
随着国家对新能源的大力支持及对环保要求的加强，目前正大力发展氢能源车。氢能源车在使用过程中除了产生水外，不排放任何污染，具有零污染零排放的优点。同时，我国是一个多煤少油的国家，每年的石油进口量排世界第一。因此，发展氢能源车对我国的环境保护及能源安全非常重要。但目前用于氢能源车的氢气是采用在氢能源车上安装高压储氢罐，通过加氢站对储氢罐充氢气的方法。这种方法需要建设大量的加氢站，但加氢站的建设成本非常高昂，每座在三千万元左右，并且对地址的要求非常严格，必须保证绝对的安全。虽然已有发明通过在车上提供氢气，如中国专利局公开的专利申请号为CN201821925872、发明名称为《车载供氢系统》的发明，该发明提供了一种车载供氢气的方法，但该发明仍然是采用氢气钢瓶供气的方法，并未从根本上取代加氢站。因此，本领域急需研发一种能实现车载制造动力用氢气的技术。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法及装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法，包括车载密闭容器，所述车载密闭容器设有进水管和排气管；在所述车载密闭容器里放置金属氢化物，使水进入所述车载密闭容器，利用水与金属氢化物发生反应产生氢气以供氢能源车动力用。
本发明可直接在氢能源车上实时制造氢气供自身动力源使用，无需加氢站和储氢罐，成本低，重量轻，安全性高，可有效解决人类在氢能源车使用中的世界性技术难题。
一种实施方案，所述车载密闭容器里同时加有密度小于金属氢化物、且与水不相容、并不与金属氢化物发生反应的保护液体。
由于氢能源车是个民用产品，使用量大，如果不解决其安全性，将不具有实用价值。本发明通过在所述密闭容器里加入密度小于金属氢化物、且与水不相容、并不与金属氢化物发生反应的保护液体，通过所述保护液体隔绝金属氢化物与空气中的水发生接触，可有效避免金属氢化物与空气中的水发生反应产生氢气，导致反应无法准确控制产生安全风险的问题，保证了使用安全性。
一种实施方案，使进水管的出水口浸泡在保护液体里，排气管的出气口不与保护液体接触。这样可以防止氢气从出水口逸出和保护液体不会从排气管逸出，以及可以防止保护液体从排气口混入氢气中污染氢气，影响氢电池的发电。
一种实施方案，所述金属氢化物里混合有惰性材料。使金属氢化物与惰性材料混合成型，可降低与水反应的活性，有效避免反应过于激烈和提高安全性；所述惰性材料是不与水发生反应、同时也不与金属氢化物反应的材料，例如：可使金属氢化物与二氧化硅混合成型为球形颗粒，然后与水反应。
一种实施方案，所述金属氢化物是氢化锂或/和氢化钙。能与水反应产生氢气的金属氢化物种类非常多，如氢化铝、氢化铝锂、氢化镁等，但这些金属氢化物太过活泼，有的有毒如氢化镁，而氢化锂与水反应更加安全，同时氢化锂产氢气量最大，适合在车上制取氢气。但氢化锂太贵，成本太高，氢化钙成本相对便宜，工业应用价值大。如果将两者混合后既可降低原材料成本，也可保证使用安全性。
一种实施方案，所述水是由氢电池产生的回收水。氢能源车所用的氢电池在发电过程中会产生水，将产生的水回收用于与金属氢化物反应，既可减少用水量，同时还可减轻氢能源车的重量。
一种车载制造氢能源车动力用氢气的装置，包括车载密闭容器，所述车载密闭容器设有进水管和排气管，所述车载密闭容器的底部设有排放口；并且，所述进水管与水源相连，所述排气管与动力氢电池相连。
作为优选方案，在所述排气管上安装氢气计量装置，在所述车载密闭容器上安装金属氢化物的计量装置。
作为优选方案，在所述排气管上安装氢气过滤装置。由于氢电池对氢气的纯度要求非常高，通过过滤保证氢气的纯度以满足氢电池的使用需求。
作为优选方案，所述车载密闭容器可拆卸以更换安装氢气储气罐。这样，氢能源车既可以使用本发明所述装置实现车载制氢，也可以使用现有的加氢站提供氢气，通过更换方式，使同一辆氢能源车可有两种选择，提高了氢能源车的使用范围和通用性，可减少车主的损失。当然，也可以同时安装氢气瓶和本发明所述的车载制氢装置，以满足不同使用需求，例如：在城市里可选择加氢站加满氢气，到外地没有加氢站的地方，可通过关闭氢气瓶供气，启用本发明所述车载装置进行车载供气，实现了氢能源车的无忧使用。
与现有技术相比，本发明具有如下显著性有益效果：
1、成本低：由于本发明不需要建设加氢站，可以节省大量的建设经费。
2、安全性高：本发明可使氢能源车上没有高压氢气罐，有效提高了氢能源车的使用安全性。
3、通用性强：本发明可实现氢能源车无忧使用，不局限于加氢站的有无。
附图说明
图1是实施例1提供的一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法的原理示意图。
图2是实施例2提供的一种车载制造氢能源车动力用氢气的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明技术方案做进一步详细、完整地说明。
实施例1
图1是本实施例提供的一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法的原理结构示意图，请参阅图1所示：将氢化锂3放置在车载密闭容器1中，并在车载密闭容器1中加入保护液体8，所述保护液体8的比重小于氢化锂、且不与水互溶并不与氢化锂发生化学反应，通过所述保护液体8可以隔绝空气中的水分与氢化锂3发生反应，从而保证对反应中的水的严格控制。
在密闭容器1的盖子2上安装了进水管5和排气管7。水4通过进水管5进入到车载密闭容器1中与氢化锂3发生反应，产生的氢气6通过排气管7排出，以供氢能源车动力用。
实施例2
图2是本实施例提供的一种车载制造氢能源车动力用氢气的装置的结构示意图，请参阅图2所示：所述装置包括车载密闭容器1，所述车载密闭容器1设有进水管5和排气管7，所述车载密闭容器1的底部设有排放口9。在排气管7上安装了氢气过滤装置11(如：过滤阀)，以用于过滤氢气中的杂质，保证氢气的质量。在排气管7上安装了氢气计量装置12(此处用的是转子计量器)，以用于计量产生的氢气的数量，通过氢气的数量从而知道还能产生多少氢气，以利于计算知晓氢能源车还可行驶多少行程。在车载密闭容器1内安装了报警传感器14，当车载密闭容器1内的金属氢化物用完了，报警传感器14就发出警报。产生的氢气与动力用氢电池10相连，为氢能源车提供动力。氢电池10产生的水通过回水管13返回作为水4的来源，以与氢化锂3反应，这样既可节约用水量，同时还可减轻氢能源车的负载。
最后需要在此指出的是：以上仅是本发明的部分优选实施例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载制造氢能源车动力用氢气的方法，其特征在于：包括车载密闭容器，所述车载密闭容器设有进水管和排气管；在所述车载密闭容器里放置金属氢化物，使水进入所述车载密闭容器，利用水与金属氢化物发生反应产生氢气以供氢能源车动力用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述车载密闭容器里同时加有密度小于金属氢化物、且与水不相容、并不与金属氢化物发生反应的保护液体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：使进水管的出水口浸泡在保护液体里，排气管的出气口不与保护液体接触。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述金属氢化物里混合有惰性材料。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述金属氢化物是氢化锂或/和氢化钙。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水是由车上氢电池产生的回收水。
7.一种车载制造氢能源车动力用氢气的装置，其特征在于：包括车载密闭容器，所述车载密闭容器设有进水管和排气管，所述车载密闭容器的底部设有排放口；并且，所述进水管与水源相连，所述排气管与动力氢电池相连。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：在所述排气管上安装氢气计量装置，在所述车载密闭容器上安装金属氢化物的计量装置。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于：在所述排气管上安装氢气过滤装置。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述车载密闭容器可拆卸以更换安装氢气储气罐。
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