[實用新型]一種太陽能輔助發(fā)電的燃料電池汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520947588.1
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN205292310U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東合即得能源科技有限公司
• 主分類號: B60L8/00
• 分類號: B60L8/00;B60L11/18;H01M8/06;C01B3/32;H01M8/22
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 朱曉光

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能輔助發(fā)電的燃料電池汽車。

背景技術(shù)

目前，絕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，而且汽車尾氣造成了嚴重的大氣污染。為應(yīng)對此資源問題和環(huán)境問題，電動汽車的開發(fā)變得非常重要。電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛的車輛。電動汽車包括純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池汽車是指裝備了燃料電池作為獲得驅(qū)動力的電源的電動汽車。燃料電池在發(fā)電過程中，需要氫作為電化學反應(yīng)材料。在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池所使用的氫來源于氫氣承載設(shè)備或者制氫設(shè)備。

中國發(fā)明專利申請CN201410845114.6（申請日：2014-12-31，申請人為本創(chuàng)作者：廣東合即得能源科技有限公司）公開了一種燃料電池汽車，包括甲醇水制氫設(shè)備、燃料電池及汽車馬達，甲醇水制氫設(shè)備制備氫氣后，供應(yīng)給燃料電池發(fā)電，以驅(qū)動汽車馬達工作，通過即時制氫的方式為燃料電池提供氫源。甲醇水制氫設(shè)備在制氫過程中，其重整器的電加熱器需要耗費電量，其輸送泵也需要耗費電量，因而使得燃料電池產(chǎn)生的電能不能完全供應(yīng)給汽車馬達，而需要將一部分電能自供給甲醇水制氫設(shè)備；因此，如何令燃料電池汽車的能效實現(xiàn)最大化，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

有鑒于此，基于太陽能的燃料電池汽車技術(shù)逐漸得到發(fā)展，這一方面的專利包括：1.中國專利文獻：CN201310556749.X一種新型燃料電池混合動力電動汽車能量管理系統(tǒng)；2.中國專利文獻：CN201010126519.6一種清潔可持續(xù)的燃料電池汽車用氫氣的制備方法；3.中國專利文獻：CN201310556851.X一種燃料電池與太陽能聯(lián)供型電動汽車；4.中國專利文獻：CN201310583106.4一種基于太陽能的汽車用氫燃料制備系統(tǒng)；5.CN201410238360.5一種集成式氫能制取存儲和循環(huán)利用設(shè)備。上述專利文獻記載所公開的技術(shù)內(nèi)容具有一個共同的特點：首先利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，然后將電能供應(yīng)給制氫系統(tǒng)制氫，接著將制備的氫氣儲存起來，再接著將氫氣供應(yīng)給燃料電池發(fā)電，最后驅(qū)動汽車馬達工作，其中，制氫系統(tǒng)通常為電解水制氫系統(tǒng)。

然而，上述專利文獻所公開的技術(shù)內(nèi)容還具有以下缺陷：其一、對于燃料電池汽車來說，由于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)的電量較小，使得電解水制氫系統(tǒng)在單位時間內(nèi)制備的氫氣量也比很小，制氫效率非常低，遠遠不能滿足燃料電池的需求，因此，此種利用太陽能的燃料電池汽車需要長時間停泊制氫后，再將氫氣儲存至足夠多時，才能使燃料電池汽車正常開動起來，或者需要另外配置氫氣承載設(shè)備，或者需要另外配置可充電的動力電池，以補充電量；其二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)受太陽光照影響較大，在陰雨天或無陽光區(qū)域，均無法利用太陽能給電解水制氫系統(tǒng)供電，燃料電池汽車難以正常開動。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽能輔助發(fā)電的燃料電池汽車，該燃料電池汽車能利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與燃料電池綜合發(fā)電，為重整器之電加熱器、輸送泵及汽車馬達供電，制氫效率高、發(fā)電效率高、能量利用率高，能節(jié)約甲醇水原料，不受天氣限制，無需停車制氫，也無需另外配置氫氣承載設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的第一技術(shù)方案是：一種太陽能輔助發(fā)電的燃料電池汽車,包括甲醇水儲存容器、輸送泵、換熱器、重整器、燃料電池、電力轉(zhuǎn)換裝置、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及汽車馬達，其中：

甲醇水儲存容器，其內(nèi)儲存有液態(tài)的甲醇水原料；

輸送泵，用于將甲醇水儲存容器中的甲醇水原料通過輸送管道泵送至重整器的重整室，該輸送泵由太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及燃料電池綜合互補供電；

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行換熱，甲醇水原料溫度升高，氫氣溫度降低；

重整器，設(shè)有電加熱器、重整室及氫氣純化裝置，所述電加熱器為重整室提供熱能，該電加熱器由太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及燃料電池綜合互補供電；所述重整室內(nèi)的溫度為350-570℃溫度，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室內(nèi)，能通過重整室內(nèi)的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的含氫氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的含氫氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近，從氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣，該氫氣經(jīng)換熱器后供應(yīng)給燃料電池；