[發(fā)明專利]一種應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910964047.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN110867598A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 力行氫能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M8/0612
• 分類號(hào): H01M8/0612;H02J9/06
• 代理公司: 德州沃杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37296
• 代理人: 孫玉全

1.一種應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，包括：甲醇-水原料容器、原料供應(yīng)單元、氣化室、氣化換熱器、重整催化反應(yīng)室、純化室、燃料電池單元、逆變輸出單元；其中，

所述甲醇-水原料容器內(nèi)盛放液態(tài)甲醇-水原料，并且該原料容器可拆卸更換地安裝在家庭應(yīng)急電源的主機(jī)上，安裝之后原料容器的出口管與主機(jī)的原料供應(yīng)單元的輸液泵自動(dòng)聯(lián)通，輸液泵可以將甲醇-水原料從原料容器抽送到氣化室；

氣化室通過加熱使得液態(tài)的甲醇-水原料氣化為甲醇-水蒸氣混合氣體，然后將混合氣體輸送到重整催化反應(yīng)器，發(fā)生重整反應(yīng)生成氫氣；

其中，氣化室通過所述氣化換熱器獲得供熱，以便加熱氣化所述液態(tài)的甲醇-水原料；氣化換熱器內(nèi)部具有循環(huán)導(dǎo)熱介質(zhì)，其從家庭熱源或者重整催化反應(yīng)室的燃燒腔吸收獲得熱量，然后循環(huán)到所述氣化室釋放，實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醇-水原料氣化；

所述重整催化反應(yīng)室包括反應(yīng)腔以及燃燒腔，氣化后的甲醇-水蒸氣混合氣體從氣化室輸送進(jìn)反應(yīng)腔內(nèi)，在催化劑的作用下甲醇-水蒸氣混合氣體發(fā)生重整催化反應(yīng)；所產(chǎn)生的氣體初產(chǎn)物一部分被輸送到所述燃燒腔，且燃燒腔中輸入空氣，通過燃燒產(chǎn)生自熱；重整催化反應(yīng)室的反應(yīng)腔輸出的氣體初產(chǎn)物，除了一部分輸送給燃燒腔，其余的氣體初產(chǎn)物都被輸送到純化室；在純化室中氣體初產(chǎn)物經(jīng)過冷凝，排除其中的甲醇和水，然后進(jìn)入到吸附室，吸附其中的二氧化碳，得到高純度且干燥的氫氣；

所述高純度的氫氣被導(dǎo)入燃料電池單元，通過燃料電池單元內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能；

逆變輸出單元將所述燃料電池單元輸出的直流電轉(zhuǎn)換為與市電相同的交流電；逆變輸出單元可以連接到家庭的供電回路的總路輸入上面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，所述家庭熱源可以是聯(lián)通家庭燃?xì)夤苈返狞c(diǎn)火器，通過燃?xì)馊紵秊闅饣覂?nèi)的氣化以及重整催化反應(yīng)室的反應(yīng)提供最初的熱量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，所述原料供應(yīng)單元還包括保護(hù)氣體輸送線路，其用于在家庭應(yīng)急電源啟動(dòng)過程中向重整催化反應(yīng)室輸入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，直至重整催化反應(yīng)室的溫度達(dá)到預(yù)定溫度，再關(guān)斷保護(hù)氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，所述逆變輸出單元可以對(duì)家庭供電回路的各個(gè)回路分路進(jìn)行供電，且所述家庭應(yīng)急電源還包括供電控制單元，所述供電控制單元可以測量各個(gè)回路的用電量，通過人機(jī)接口單元將各個(gè)回路的用電量發(fā)送給用戶進(jìn)行確認(rèn)，以及控制對(duì)每一個(gè)回路供電的切斷和導(dǎo)通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，供電控制單元可以根據(jù)用戶的指令而切斷某一個(gè)回路的供電；或者，該供電控制單元可以切斷用電量超過閾值的某一個(gè)回路的供電；又或者，該供電控制單元可以根據(jù)各個(gè)供電回路的排序以及甲醇-水原料容器內(nèi)的剩余可用量，依次切斷各個(gè)回路的供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，所述家庭應(yīng)急電源還包括人機(jī)接口單元，可以與用戶的手機(jī)、電腦等建立通信連接，從而向用戶報(bào)告家庭應(yīng)急電源的工作狀態(tài)，包括但不限于：甲醇-水原料的剩余可用量、氣化室及重整催化反應(yīng)室的溫度參數(shù)、逆變輸出單元的總輸電量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，所述甲醇-水原料容器內(nèi)部可以設(shè)置液位傳感器，液位傳感器通過液位測量獲得甲醇-水原料的所述剩余可用量數(shù)據(jù)；液位傳感器一方面連接所述供電控制單元，作為對(duì)供電回路進(jìn)行控制的依據(jù)，另一方面也連接所述人機(jī)接口單元，從而向用戶報(bào)告甲醇-水原料的剩余可用量，提示用戶及時(shí)更換新的甲醇-水原料容器。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用甲醇水發(fā)電機(jī)的家庭應(yīng)急電源，其特征在于，在所述氣化室及重整催化反應(yīng)室內(nèi)部可以設(shè)置熱電偶式的溫度傳感器，檢測內(nèi)部的溫度參數(shù)；溫度傳感器連接所述人機(jī)接口單元，從而將溫度參數(shù)發(fā)送給用戶，使用戶能夠監(jiān)控家庭應(yīng)急電源的工作狀態(tài)，在溫度過高時(shí)發(fā)出警示。