CN204424373U - 一种汽车用电池发电系统 - Google Patents

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欧阳洵
赖平化
程亚飞
陈海涛
付云鹏
黄小珂
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Abstract

一种汽车用电池发电系统，包括顺次连接的甲醇原料箱、甲醇制氢组件、氢气提纯组件、氢气缓冲缸以及燃料电池模块，所述氢气提纯组件为变压吸附分离组件；该电池发电系统可采用甲醇作为燃料，且氢气提纯效率高。

Description

一种汽车用电池发电系统
技术领域
本实用新型涉及一种电池发电系统，尤其涉及一种汽车用电池发电系统。
背景技术
现有中巴、大巴、公交车、货车等中大型车辆的新能源方案普遍采用动力蓄电池(例如锂电池)驱动，也有采用氢燃料电池方案，目前氢燃料电池氢气原料的来源及提纯普遍采用高压氢瓶的方式提供，氢瓶材料包括钢材及碳纤维缠绕铝胆，压力为13.5-70MPa。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种汽车用电池发电系统，该电池发电系统可采用甲醇作为燃料，且氢气提纯效率高。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种汽车用电池发电系统，包括顺次连接的甲醇原料箱、甲醇制氢组件、氢气提纯组件、氢气缓冲缸以及燃料电池模块，所述氢气提纯组件为变压吸附分离组件。
较佳地，所述燃料电池模块为水冷燃料电池模块。
较佳地，所述甲醇原料箱为聚乙烯材质的燃料箱，其上设有电子液位计。
较佳地，所述变压吸附分离组件上设有废气排出孔，所述废气排出孔通过管道与所述甲醇制氢组件的燃烧炉相连。
较佳地，所述燃料电池模块上连接有散热器。
较佳地，所述燃料电池模块连接有储能装置。
较佳地，所述甲醇制氢组件选自甲醇水汽重整组件、自热重整组件或部 分氧化重整组件。
较佳地，所述电池发电系统固定在车体的底部。
较佳地，所述储能装置包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池或超级电容。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用甲醇和水作为制氢原料，甲醇在常温常压下为液态，能量密度高，安全性好。
2、本实用新型中氢气生成装置采用甲醇加水的水汽重整反应(CH3OH+H2O→3H2+CO2)，由于本实用新型采用变压吸附分离组件作为氢气提纯组件，故本实用新型可在200-300℃下制氢，而类似的甲醇制氢装置的水汽重整反应温度为400℃；所以本实用新型的氢气生成装置启动时间更短，使用更加安全；
3、本实用新型中氢气的提纯采用变压吸附分离组件，通过变压吸附分离技术提纯氢气，可提高氢气的提纯效率，提高了氢气提纯的纯度，并可控制氢气提纯过程中废气的排量，降低甲醇水燃料中甲醇的重量比在54.2％-61.8％。
4、本实用新型中燃料电池模块为水冷燃料电池模块，由于水冷燃料电池的功率密度比风冷燃料电池更高，所以同一方舱内允许更大的输出功率。
附图说明
图1为本实用新型电池发电系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，一种汽车用电池发电系统，所述电池发电系统固定在车体的底部，包括顺次连接的甲醇原料箱1、甲醇制氢组件2、氢气提纯组件3、 氢气缓冲缸4以及燃料电池模块5，所述氢气提纯组件3为变压吸附分离组件，所述燃料电池模块5为水冷燃料电池模块。所述甲醇原料箱1为1000升的聚乙烯材质的燃料箱，其内装有甲醇的重量百分比为54.2％-61.8％的甲醇水混合燃料；其上设有电子液位计，用于查看燃料箱内甲醇水混合燃料的含量。
本实用新型中的甲醇制氢组件2选自甲醇水汽重整组件、自热重整组件或部分氧化重整组件，甲醇制氢组件2优选为甲醇水汽重整组件，通过原料甲醇水混合燃料制氢，将甲醇和水通过单向水汽重整反应(CH3OH+H2O——3H2+CO2)及双向水气置换反应(CO+H2O——CO2+H2)生成富氢，富氢包括H2、CO2、CO及未参加反应的H2O，重整反应为吸热反应；反应热量通过甲醇水汽重整组件中的燃烧炉燃烧杂质提供，燃烧排放物为H2O和CO2及极少量CO。
本实用新型中的氢气提纯组件3为变压吸附分离组件，所述变压吸附分离组件上设有废气排出孔，所述废气排出孔通过管道与所述甲醇制氢组件的燃烧炉相连，废气排出孔排出的杂质CO2、CO、H2O及少部分H2在燃烧炉燃烧，为甲醇制氢组件2提供热量。
本实用新型中的氢气缓冲缸4将氢气提纯组件3生成的氢气存储，存储压力范围在0.1MPa至1.0MPa。
本实用新型中的燃料电池模块5为水冷燃料电池模块，水冷燃料电池模块将纯氢与空气中的氧气通过电化学反应发出直流电，同时生成水和热量；燃料电池模块5上连接有散热器，将反应生成的热量排出，燃料电池模块5连接有储能装置，储能装置包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池或超级电容，用于储存电能。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车用电池发电系统，其特征在于，包括顺次连接的甲醇原料箱、甲醇制氢组件、氢气提纯组件、氢气缓冲缸以及燃料电池模块，所述氢气提纯组件为变压吸附分离组件。
2.如权利要求1所述的电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池模块为水冷燃料电池模块。
3.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述甲醇原料箱为聚乙烯材质的燃料箱，其上设有电子液位计。
4.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述变压吸附分离组件上设有废气排出孔，所述废气排出孔通过管道与所述甲醇制氢组件的燃烧炉相连。
5.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池模块上连接有散热器。
6.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述燃料电池模块连接有储能装置。
7.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述甲醇制氢组件选自甲醇水汽重整组件、自热重整组件或部分氧化重整组件。
8.如权利要求7所述的电池发电系统，其特征在于，所述甲醇制氢组件为甲醇水汽重整组件。
9.如权利要求1或2所述的电池发电系统，其特征在于，所述电池发电系统固定在车体的底部。
10.如权利要求6所述的电池发电系统，其特征在于，所述储能装置包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池或超级电容。
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