整制氫發(fā)電機(移除了機體外殼)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為甲醇水重整制氫發(fā)電機(移除了機體外殼)的后面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為甲醇水重整制氫發(fā)電機(移除了機體外殼)的頂面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為無線信號發(fā)送接收裝置與移動控制裝置的無線連接示意圖。
[0024]圖7為電控系統(tǒng)與控氣系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖8為可充電電池與第一電源模塊及第二電源模塊的充放電示意圖。
[0026]圖9為制氫系統(tǒng)、甲醇水進液系統(tǒng)及換熱系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10為甲醇水進液系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖11為制氫系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖12為制氫系統(tǒng)的分散結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖13為制氫系統(tǒng)的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖14為沿圖13中A-A線的剖視圖。
[0032]圖15為圖14中A部分局部放大圖。
[0033]圖16為換熱系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖17為圖16中沿B-B線的剖視圖。
[0035]圖18為啟動裝置的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖19為圖18中沿C-C線的剖視圖。
[0037]圖20為啟動裝置的頂部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖21為控氣系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。
[0040]如圖1-圖5所示，本實用新型為一種甲醇水重整制氫發(fā)電機，包括電控系統(tǒng)、甲醇水進液系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)，其中:
[0041]電控系統(tǒng)，結(jié)合參考圖6-圖8，包括控制主板1、供電裝置2及電力輸出端口 3，所述控制主板控制甲醇水進液系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)工作；所述供電裝置2包括可充電電池201，在甲醇水重整制氫發(fā)電機啟動過程中，按下啟動按鈕11，該可充電電池201為甲醇水重整制氫發(fā)電機自身供電，具體地，可充電電池201主要為控制主板1、輸送栗402、啟動進液電磁閥403、制氫進液電磁閥405和啟動裝置6供電；在甲醇水重整制氫發(fā)電機啟動之后，該可充電電池201則停止為甲醇水重整制氫發(fā)電機自身供電，安全電磁閥102除外；所述電力輸出端口 3用于發(fā)電系統(tǒng)向外輸出電力；所述電力輸出端口 3包括電流傳感器301、直流接觸器302和航空接頭303，所述電池傳感器301與控制主板I電性連接，所述航空接頭303向外輸出48V直流電，當然，也可以依據(jù)需要，向外輸出其他特定數(shù)值的直流電。
[0042]甲醇水進液系統(tǒng)4，結(jié)合參考圖9-圖10，包括進液總管401、輸送栗402、啟動進液電磁閥403、啟動進液分管404、制氫進液電磁閥405及制氫進液分管406 ;在甲醇水重整制氫發(fā)電機啟動過程中，啟動進液電磁閥403打開，制氫進液電磁閥405關(guān)閉，甲醇水原料依次經(jīng)進液總管401、輸送栗402、啟動進液電磁閥403及啟動進液分管404后，供應(yīng)給制氫系統(tǒng)的啟動裝置6 ;在甲醇水重整制氫發(fā)電機制氫過程中，制氫進液電磁閥405打開，啟動進液電磁閥404關(guān)閉，甲醇水原料依次經(jīng)進液總管401、輸送栗402、制氫進液電磁閥405及制氫進液分管406后，供應(yīng)給制氫系統(tǒng)的重整制氫裝置5 ；
[0043]制氫系統(tǒng)，結(jié)合參考圖9、圖11-圖15，包括重整制氫裝置5及啟動裝置6，所述重整制氫裝置5包括保溫殼體504，在保溫殼體504內(nèi)設(shè)有重整室501、分離室502及燃燒室503，所述重整室501用于甲醇和水發(fā)生重整制氫反應(yīng)制得以二氧化碳和氫氣為主的混合氣體，所述重整室501內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水蒸汽在重整室501內(nèi)，1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)方程為:(I)CH3OH — C0+2H2、
(2)H20+C0 — C02+H2、⑶CH30H+H20 — C02+3H2，制得以二氧化碳和氫氣為主的高溫混合氣體；所述分離室502用于從混合氣體中分離出氫氣，該氫氣可向外輸出或供應(yīng)給燃料電池7，所述燃燒室503用于部分制得的氫氣在燃燒室503中燃燒，為重整制氫裝置5的運行提供熱量；所述啟動裝置6用于甲醇水重整制氫發(fā)電機啟動過程中，通過燃料甲醇水原料為重整制氫裝置5的啟動過程提供熱量；此外，在重整制氫裝置5內(nèi)，還設(shè)有加熱汽化盤管505，甲醇和水原料在進入重整室501之前，先通過加熱汽化盤管505進行汽化處理；
[0044]發(fā)電系統(tǒng)，包括燃料電池7，其用于氫氣及空氣中的氧氣發(fā)生電化學反應(yīng)產(chǎn)生電能，在燃料電池7的陽極:2H2— 4H ++4e，比分裂成兩個質(zhì)子和兩個電子，質(zhì)子穿過質(zhì)子交換膜(PEM)，電子通過陽極板，通過外部負載，并進入陰極雙極板，在燃料電池7的陰極:02+4e +4H+— 2H20，質(zhì)子、電子和O2重新結(jié)合以形成H2O ;產(chǎn)生的電能通過所述電力輸出端口6輸出，產(chǎn)生的電能還用于可充電電池201充電。所述燃料電池的一側(cè)設(shè)有兩個風機701，另一側(cè)設(shè)有空氣過濾網(wǎng)702，在兩個風機701的驅(qū)動下，外界空氣從空氣過濾網(wǎng)702進入燃料電池內(nèi)部，隨后再從兩個風機701處排出。外界空氣在進入燃料電池7的過程中，一方面為燃料電池7降溫，另一方面，為燃料電池7的電化學反應(yīng)提供氧氣。
[0045]如圖1-圖7所示，所述電控系統(tǒng)還設(shè)有無線信號發(fā)送接收裝置8，該無線信號發(fā)送接收裝置8包括信號轉(zhuǎn)換器801和天線802，該天線802安裝于信號轉(zhuǎn)換器801上，該信號轉(zhuǎn)換器801與控制主板I電性連接。進一步，還包括移動控制裝置804，該移動控制裝置804與無線信號發(fā)送接收裝置8通過WIFI方式達成無線連接，所述移動控制裝置804設(shè)有顯示數(shù)據(jù)參數(shù)的顯示模塊和設(shè)置甲醇水重整制氫發(fā)電機工作程序的控制模塊。所述移動控制裝置804優(yōu)選為智能手機或平板電腦。通過設(shè)置無線信號發(fā)送接收裝置8，使甲醇水重整制氫發(fā)電機能通過外部移動控制裝置804進行無線設(shè)置和監(jiān)控。
[0046]如圖1-圖3、圖8所示，所述供電裝置2還包括第一電源模塊202和第二電源模塊203，在甲醇水重整制氫發(fā)電機啟動過程中，所述可充電電池201通過第一電源模塊202為甲醇水重整制氫發(fā)電機自身供電；在甲醇水重整制氫發(fā)電機制氫及發(fā)電過程中，所述發(fā)電系統(tǒng)通過第二電源模塊203對可充電電池201充電，充滿電后自動停止充電。所述可充電電池201優(yōu)選為鋰離子電池。通過設(shè)置供電裝置2，實現(xiàn)了啟動過程中，不需要外接電源供電，通過可充電電池即可為甲醇水重整制氫發(fā)電機自身供電，等燃料電池工作后，再反過來為可充電電池充電，為下一次開機啟動做好準備。
[0047]如圖16-圖17所示，所述甲醇水重整制氫發(fā)電機還包括換熱系統(tǒng)9，該換熱系統(tǒng)9包括同軸心的雙層換熱管901、常溫液體入口 902、高溫液體出口 903、高溫氣體入口 904及低溫氣體出口 905 ;所述雙層換熱管901的內(nèi)層管道為氣體管道9011，外層管道為液體管道9012 ;在雙層換熱管901的一端，氣體管道9011與高溫氣體入口 904相連通，液體管道9012與高溫液體出口 904相連通；在雙層換熱管901的另一端，氣體管道9011與低溫氣體出口905相連通，液體管道9012與常溫液體入口 902相連通；在甲醇水重整制氫發(fā)電機制氫過程中，所述制氫進液分管406中的甲醇水原料從常溫液體入口 902進入液體管道9012，所述制氫系統(tǒng)制得的氫氣從高溫氣體入口 904進入氣體管道9011，液體管道9012中的甲醇水原料與氣體管道9011中的氫氣進行換熱，甲醇水原料溫度升高，從高溫液體出口 903輸出至重整制氫裝置5，氫氣溫度降低，從低溫氣體出口 905向外輸出或輸出至燃料電池7。通過設(shè)置換熱系統(tǒng)，使氫氣在進入燃料電池7之前能降溫至較低的溫度，不會對燃料電池7造成損害，與此同時，進入重整制氫裝置5的甲醇水原料在換熱器中得到加熱，從而降低重整制氫裝置5內(nèi)的燃燒加熱強度，大幅提高了甲醇水原料的利用效率。
[0048]如圖12、圖14、圖15、圖18-圖20所示，所述制氫系統(tǒng)的啟動裝置6包括進液立管601、火焰盤602、上蓋體603及點火器604，所述火焰盤602及上蓋體603從下至上設(shè)置于立管601上；所述上蓋體603中部開有與立管601相連通的小孔6031，甲醇水原料可從進液立管601往上流向小孔6031，再從小孔6031中冒出，并沿著上蓋體603的上側(cè)面，...