氢能专利库

本发明揭示了一种氢燃料电池汽车及其高压充电装置，所述高压充电装置包括：充电主回路、控制电路，控制电路连接充电主回路；所述充电主回路用以通过将燃料电池低压大电注转换成可调的高压直流电；所述控制电路用以通过调节PWM脉冲占空比，功率管的开通时间，来控制输出电压高低和功率大小。本发明提出的氢燃料电池汽车及其高压充电装置，可克服氢燃料电池存在着输出特性软，输出功率波动，从而导致效率下降等不足，水氢燃料电池专用高压充电模块可根据来自燃料电池的输入电压进行自适应调节，对输出进行恒压、恒流控制，具有良好的动态响应特性，实现燃料汽车动力源的需求。

本发明揭示了一种重整装置、甲醇水重整制氢设备及方法、发电设备及方法，所述重整装置包括燃烧室、气化室、重整室、导热机构；重整室的中部为中空结构，作为重整室的加热区域；重整室的加热区域内设置所述导热机构；所述重整室包括第一壳体、第二壳体，第一壳体与第二壳体之间作为化学反应发生区域；重整室设有反应气体输入口、富氢气体输出口；所述反应气体输入口连接所述气化室；所述燃烧室设置于重整室下方；导热机构包括若干导热管，各导热管的第一端连接燃烧室，第二端设置于重整室的不同高度；气化室设有原料气化区域，气化室的主体部分设置于重整室加热区域。本发明可提高加热的均匀性，提高设备的效率，延长设备寿命。

本发明公开了微通道重整制氢纯化与催化放热反应器及制氢系统、方法，其中反应器包括从上至下依次包括上部板、若干片双面凹凸板、至少一片氢气纯化板及下部板；若干片双面凹凸板紧密层叠，两侧面分别设有进料槽、微型反应槽及出料槽；相邻两片双面凹凸板之间:进料槽互成镜像并相互贴合形成进料通道，微型反应槽互成镜像并相互贴合形成微型反应通道，出料槽互成镜像并相互贴合形成出料通道；氢气纯化板为分子筛纯化板，设有富氢通道和纯氢通道。本发明稳定性好、导热性一致，通过内部加热、受热均衡、加热均匀，反应彻底、制氢效率高，同时能对氢气进行纯化。

本发明公开了微通道重整制氢与催化放热反应器及制氢系统、方法，其中反应器包括上部板、下部板及紧密层叠于上、下部板之间的若干片双面凹凸板；双面凹凸板两侧面分别设有进料槽、微型反应槽及出料槽；相邻两片双面凹凸板之间:进料槽互成镜像并相互贴合形成进料通道，微型反应槽互成镜像并相互贴合形成微型反应通道，出料槽互成镜像并相互贴合形成出料通道；在任意双面凹凸板两侧，进料通道为甲醇水进料通道或甲醇空气进料通道，微型反应通道为甲醇水重整制氢反应微通道或甲醇催化氧化放热微通道，出料通道为富氢气体出料通道或反应余气出料通道。本发明稳定性好、导热性一致，通过内部加热、受热均衡、加热均匀，反应彻底、制氢效率高。

本发明揭示了一种加热均衡的甲醇水重整制氢装置及其控制方法，甲醇水重整制氢装置包括储存容器、原料输送装置、甲醇水输送管路、启动装置、加热气化装置、重整装置、分离装置、氢气输送管路、主控电路；启动装置设置于重整装置的下方，设有点火装置；所述中空壳体的中空区域作为燃烧室；加热气化装置靠近燃烧室设置；重整装置的上部设有电加热机构；中空壳体至少设有设置于所述中空壳体下部的第一温度传感器、设置于中空壳体上部的第二温度传感器，分别用来感应中空壳体下部及上部的温度，并将感应的温度信息反馈至所述主控电路。本发明提出的加热均衡的甲醇水重整制氢装置，可精确控制重整室的温度，确保反应高效，同时保证催化剂不易损伤。

本发明揭示了一种氢燃料电池电堆活化系统及方法，所述活化系统包括氢燃料电池电堆、超级电容、绝缘栅双极型晶体管IGBT、DC‑DC变换器、直流接触器、电压检测电路、主控制电路；电压检测电路连接DC‑DC变换器的输出，当检测到DC‑DC变换器的输出低于设定值时，发送反馈信号至主控制电路；主控制电路控制DC‑DC变换器限流，氢燃料电池电堆与DC‑DC变换器之间的直流接触器断开，氢燃料电池电堆停止对DC‑DC变换器输出电能；超级电容启动对DC‑DC变换器补电；主控制电路控制IGBT瞬间与氢燃料电池电堆形成短路，IGBT发出设定大的电流至氢燃料电池电堆，对氢燃料电池电堆的质子交换膜进行冲击。本发明去除氢燃料电池中质子交换膜表面的杂质，大幅提高氢燃料电池性能。

本发明涉及电动轮椅技术领域，具体涉及一种使用甲醇水重整制氢充电驱动的电动轮椅及其驱动方法，其结构包括座椅、设置在座椅下方的前轮组和后轮组，前轮组和后轮组连接有电机，电机连接有操控器，操控器连接有供电装置，该供电装置利用甲醇水制氢发电，可随时随地给电动轮椅充电，扩大了电动轮椅的行驶范围；其驱动方法是启动器启动输送泵输送甲醇水至重整室发生重整制氢反应和启动电加热器加热重整室，得到混合气体分离出氢气，氢气用于燃料电池中发电，生产的电能再供电给电机、电加热器和输送泵，从而保持供电装置能持续供电。

本发明揭示了一种具有液冷氢燃料电池的发电机，包括甲醇水重整制氢设备、氢气发电设备；甲醇水重整制氢设备包括储存容器、原料输送装置、甲醇水输送管路、重整装置、分离装置、氢气输送管路、控制电路板；所述原料输送装置通过甲醇水输送管路分别连接储存容器及重整装置，原料输送装置将储存容器中的甲醇水原料输送至重整装置；重整装置连接分离装置，分离装置连接氢气输送管路；燃料电池系统包括燃料电池液冷装置，通过液冷装置为燃料电池降温。本发明提出的发电机，可利用甲醇水重整制氢发电，减少对环境的污染。同时可以有效地利用自然能源发电，并能将多余电能以甲醇的方式存储，在供电高峰可以通过甲醇发电。

本发明揭示了一种具有风冷氢燃料电池的发电机，包括甲醇水重整制氢设备、氢气发电设备；甲醇水重整制氢设备包括储存容器、原料输送装置、甲醇水输送管路、重整装置、分离装置、氢气输送管路、控制电路板；所述原料输送装置通过甲醇水输送管路分别连接储存容器及重整装置，原料输送装置将储存容器中的甲醇水原料输送至重整装置；重整装置连接分离装置，分离装置连接氢气输送管路；燃料电池系统包括燃料电池风冷装置，通过风冷装置为燃料电池降温。本发明提出的发电机，可利用甲醇水重整制氢发电，减少对环境的污染。同时可以有效地利用自然能源发电，并能将多余电能以甲醇的方式存储，在供电高峰可以通过甲醇发电。

本发明揭示了一种具有水冷氢燃料电池的电动汽车，包括水氢发电机、电动机、行走机构，所述水氢发电机连接电动机，电动机连接行走机构；水氢发电机包括甲醇水重整制氢设备、氢燃料电池；所述甲醇水重整制氢设备利用甲醇水重整制氢，制得的氢气通过氢燃料电池发电，为电动汽车提供电能；氢燃料电池包括燃料电池水冷装置，通过水冷装置为燃料电池降温；所述水冷装置包括水冷介质容器、水冷介质泵体、水冷通道，燃料电池的电堆布设水冷通道，水冷通道的入口、出口分别连接水冷介质容器，水冷介质泵体与水冷通道连接。本发明提出的电动汽车，通过设置水冷装置，能有效降低设备的噪音，提升车辆的静音水准。

本发明揭示了一种用于燃料电池电堆的膜电极，所述膜电极包括：阴极催化层、全氟磺酸膜、阳极催化层；该膜电极催化层中添加一种金属有机骨架材料，该金属有机骨架材料具有镂空球状结构，可提高催化层孔隙率。该金属有机骨架材料具有高质子传导率可以提供催化层一定保湿能力。本发明提出的用于质子交换膜燃料电池电堆的膜电极，可提高电堆性能，提高干燥气候下电堆适应能力，提高电堆能量密度。同时通过改善催化层反应活性降低贵金属催化剂用量，极大降低了电堆成本。

本发明公开一种具有轮毂发电机的燃料电池汽车续航控制方法,包括:确认当前的行驶模式,行驶模式包括爬坡行驶模式、制动模式和实时行驶模式;若为爬坡行驶,主控制器控制甲醇水重整制氢发电机和/或动力电池为汽车马达供电;若为制动模式,轮毂发电机随轮毂制动发电,供给动力电池和启动蓄电池充电用;若为实时行驶模式,以甲醇水重整制氢发电机为主供电者,甲醇水重整制氢发电机的燃料耗尽时则由动力电池供电；实时行驶中汽车加速，由甲醇水重整制氢发电机或甲醇水重整制氢发电机协同动力电池为汽车马达供电;汽车减速，由汽车减速前的供电者为汽车马达供电,并且轮毂发电机制动发电。本发明还提供一种利用上述续航控制方法控制的燃料电池汽车。

本发明公开了一种太阳能制氢合成甲醇的设备及工艺，该设备包括太阳能聚热系统、高温水蒸气制备系统、太阳能发电系统、高温电解制氢系统、二氧化碳制备系统、气体混合装置、甲醇合成系统、第一换热器、分子筛膜分离器、甲醇储存罐、水储存罐、输送泵；其中，高温水蒸气制备系统用于利用太阳能聚热系统提供的热能制备800℃～900℃的高温水蒸气，供应给高温电解制氢系统；第一换热器，安装于甲醇合成系统与分子筛膜分离器之间的输送管道上；分子筛膜分离器，用于分离甲醇水稀溶液中的水，分离之后的水输送至水储存罐，通过输送泵泵送至高温水蒸气制备系统。本发明的氢原料制备效率高、太阳能能量利用率高，并能充分利用制甲醇所产生的副产物水。

本发明公开了一种燃料电池房车的热泵热水器系统，包括压缩机、冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、甲醇水储存容器、输送泵、重整器、燃料电池、电力转换系统、房车马达及空气余气混合器；重整器产生高温余气，排向空气余气混合器；空气余气混合器用于将外界空气与高温余气混合成中温混合气体，输向蒸发器；燃料电池用于氢气与氧气发生电化学反应，产生电能输出；电力转换系统用于将燃料电池输出的电能转换为负载所需求的电，为压缩机、输送泵及房车马达供电。本发明在室外空气低于零度时，仍能正常高效工作，蒸发器不会结霜，本发明能满足房车马达供电，噪声小、不污染空气环境，且本发明能同时利用高温余气及外界空气热量，更节能省电。

本发明公开了一种燃料电池汽车的DC-DC升压转换器控温系统及方法，其中，控温系统包括甲醇容器，其内储存有以甲醇为主的液体；输送泵，用于将甲醇容器中的甲醇液体通过输送管道泵送至制氢系统；DC-DC升压转换器，用于将燃料电池输出的低压直流电转换为汽车马达所需要的高压直流电；所述DC-DC升压转换器具有甲醇控温器，所述甲醇液体在输送泵的泵送过程中，流经该甲醇控温器，以控制DC-DC升压转换器的工作温度。本发明的噪音低、散热效果好、耗能低，占用空间小，并且燃料电池汽车能够有效利用DC-DC升压转换器所产生的热量，不会因为DC-DC升压转换器热量的排出而影响燃料电池汽车的其他电子电路工作运转。

本发明公开一种燃料电池汽车的多箱体甲醇水存储系统，包括主容置箱，主容置箱内固设若干防爆甲醇水存储箱体，各防爆甲醇水存储箱体通过安设有输送泵的输送道相连通；每一防爆甲醇水存储箱体上设注醇口、出醇口以及通气阀，所有注醇口通过液程管道连接到设于主容置箱上的注醇口总成；通气阀设于注醇口上，并通过气程管道连通到主容置箱的空间内和/或设于主容置箱上的总通气孔；出醇口设于防爆甲醇水存储箱体底部，并通过管道连接燃料电池汽车的制氢设备。本发明还提供一种存储系统的使用方法。本发明的甲醇水存储系统防爆防燃，在发生车辆相撞、翻车事故或军事上遇到子弹和炸弹袭击等危险状况时不发生爆炸，保证车辆上人员和财产安全。

本发明公开了太阳能辅助发电的燃料电池汽车,其中一种实施方式包括甲醇水储存容器、输送泵、换热器、重整器、燃料电池、电力转换装置、太阳能光伏发电系统及汽车马达，其中：重整器，设有电加热器、重整室及氢气纯化装置，所述电加热器为重整室提供热能，该电加热器由太阳能光伏发电系统及燃料电池综合互补供电；太阳能光伏发电系统，其产生的电能经电力转换装置转换后，分别为汽车马达、输送泵及电加热器供电。本发明能利用太阳能光伏发电系统与燃料电池综合发电，为重整器之电加热器/电磁加热器、输送泵及汽车马达供电，制氢效率高、发电效率高、能量利用率高，能节约甲醇水原料，不受天气限制，无需停车制氢，也无需另外配置氢气承载设备。

本发明公开了具有多组甲醇水重整制氢发电模组的移动式充电站，包括移动承载车与承载于移动承载车上的控制装置、甲醇水储存输送装置、至少两组甲醇水重整制氢发电模组、交直流电力转换装置及若干充电机，其中，甲醇水重整制氢发电模组包括重整器及燃料电池，甲醇和水原料在重整器内发生重整制氢反应，制得的氢气进入燃料电池，在燃料电池内，氢气与空气中的氧气发生电化学反应，产生电能输出；充电机在充电过程中，将即时充电功率需求量反馈给控制装置，控制装置根据充电功率需求量信息控制适当数量的甲醇水重整制氢发电模组运转。本发明模块化高、启动快速，能即时给电动车等设备进行智能快速充电，安全性高、可靠性强。

本发明公开了一种零碳排放的甲醇水重整制氢系统及其应用和制氢方法，包括甲醇水储存容器、输送泵、第一换热器、重整器及二氧化碳回收装置，其中：重整器，设有重整室、电磁加热器及氢气纯化装置，电磁加热器为重整室提供热能；重整室用于甲醇和水发生重整制氢反应，制得二氧化碳和氢气，其与水汽混合成高温混合气体输向氢气纯化装置，纯化分离后输出氢气，同时输出二氧化碳和未反应的水汽混合气体，其经第一换热器后输向二氧化碳回收装置；二氧化碳回收装置为可更换的模块化二氧化碳回收装置，用于回收二氧化碳及部分水汽。本发明能够回收CO2，不影响环境，对制氢系统自身无伤害，有利于燃料电池汽车等新能源领域的推广和应用。

本发明公开了一种用于启动重整制氢装置的启动系统，该重整制氢装置及启动系统采用甲醇水作为原料，包括进液立管、火焰盘、上盖体及点火器，所述火焰盘及上盖体从下至上设置于进液立管上；所述上盖体中部开有与进液立管相连通的小孔，甲醇水原料可从进液立管往上流向小孔，再从小孔中冒出，并沿着上盖体的上侧面，向四周散开，直至流入火焰盘；所述点火器的点火位置与上盖体的上侧面相对应。本发明点火成功率高、甲醇水燃烧面积和燃烧火焰大，能够迅速启动重整制氢装置。