本實用新型屬于電動車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動車，尤其涉及一種水氫發(fā)電電動車。

背景技術(shù)：

汽車工業(yè)是世界上僅次于石油化工的第二大產(chǎn)業(yè)，目前，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，而且汽車尾氣中所含的氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳等造成了大氣的嚴重污染。為了保持國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，保護人類居住環(huán)境和保障能源供給，世界各國政府紛紛投入大量的人力、物力尋求解決這些問題的各種途徑。

目前主要有兩種節(jié)能的途徑，一種是以豐田為代表的混合動力汽車，另一種是以特斯拉為代表的純電動汽車?；旌蟿恿ζ嚨钠鸩铰剂弦廊粸槠突虿裼?，不能從本質(zhì)上解決資源、污染的問題。純電動汽車需要特定的充電樁，較難普及，且續(xù)航能力較差。

燃料電池是一種不經(jīng)過燃燒過程直接以電化學反應方式將燃料和氧化劑的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝Оl(fā)電裝置，其工作過程不受卡諾循環(huán)限制，轉(zhuǎn)換效率高，幾乎沒有污染物排放。以燃料電池為動力的燃料電池電動汽車既可以保護環(huán)境又可以緩解能源短缺和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，已成為未來汽車發(fā)展的重要趨勢之一，是當今世界能源和交通領(lǐng)域開發(fā)的熱點。

燃料電池按電解質(zhì)分類可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池等五類。而汽車用燃料電池的要求為：能夠在常溫下工作，電流密度高，免維護性好，耐振性與耐沖擊性好，能夠從低負荷到高負荷進行高效率運轉(zhuǎn)。質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)能夠滿足這些性能要求，因此成為發(fā)展最快也最成熟的車用燃料電池?；赑EMFC的燃料電池汽車需要氫氣作為燃料，自從燃料電池誕生起，氫源問題與燃料電池本身是同樣重要的核心技術(shù)，而氫源的研究開發(fā)已成為燃料電池汽車從演示走向商業(yè)化的重要步驟。

目前，國內(nèi)電動汽車(包括插電混合動力汽車、純電動汽車)充電需要消耗較長時間。純電動汽車通常無法較長時間行駛，且其消耗的電能的獲得也通常需要燃燒煤炭，也會對環(huán)境造成污染；插電混合動力汽車在長時間行駛時，也僅能消耗汽油。

有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的汽車動力提供方式，以便克服現(xiàn)有汽車動力提供方式存在的上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種電動車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動能，有效節(jié)約能源，減少對環(huán)境的污染；且無需花費時間充電。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種電動車，包括水氫發(fā)電機、甲醇水儲存容器、電動機、行走機構(gòu)，所述水氫發(fā)電機連接電動機，電動機連接行走機構(gòu)；所述行走結(jié)構(gòu)包括車輪；

所述水氫發(fā)電機包括甲醇水制氫裝置、氫燃料電池、空氣泵、控制電路板；甲醇水制氫裝置包括輸送泵、換熱器、重整器、膜分離器；

所述甲醇水儲存容器設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥；

所述控制電路板分別連接輸送泵，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個部件的工作；

所述甲醇水儲存容器內(nèi)儲存有液態(tài)的甲醇水原料；所述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；所述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；甲醇水原料在重整室內(nèi)進行重整制氫反應制得含氫氣體，通過膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生電能。

所述電動機設(shè)有溫度傳感器、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動機周邊的散熱管路；散熱管路連接儲存容器，管路設(shè)有閥門，閥門連接閥門控制器；閥門控制器連接電動機設(shè)置的溫度傳感器，根據(jù)對應溫度傳感器感應的溫度信息控制對應閥門的開關(guān)。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型提出的電動車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動能，有效節(jié)約能源，減少對環(huán)境的污染；且無需花費時間充電。

附圖說明

圖1為本實用新型電動車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為甲醇水重整制氫設(shè)備的組成示意圖。

圖3為甲醇水重整制氫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為甲醇水重整制氫設(shè)備的外觀示意圖。

圖5為實施例三中電動機外設(shè)置的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。

實施例一

請參閱圖1，本實用新型揭示了一種自動注入原料的水氫電動車，包括水氫發(fā)電機、儲存容器130、電動機4、變速箱、車身、車架、底盤、座椅、前輪、后輪。所述水氫發(fā)電機、變速箱分別連接電動機4，所述底盤與車架、車身連接；電動機4連接前輪或/和后輪，能驅(qū)動前輪或/和后輪動作。水氫發(fā)電機還連接車輛的用電設(shè)備(或者/并且連接蓄電池)，為用電設(shè)備(或/和車輛蓄電池)供電。

電動機、變速箱、車身、車架、底盤、座椅、前輪、后輪的具體結(jié)構(gòu)也是現(xiàn)有技術(shù)可以實現(xiàn)的，不是本實用新型的改進重點，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本申請的介紹及現(xiàn)有技術(shù)基本實現(xiàn)相應功能，這里不做贅述。

甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池(即氫氣發(fā)電設(shè)備)2的基本組成都是現(xiàn)有技術(shù)，本申請人的一些在先申請揭示了上述部件的組成(如三件授權(quán)的發(fā)明專利：中國專利 CN201210339912.2，一種利用甲醇水制備氫氣的系統(tǒng)及方法；中國專利CN201310578035.9，即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國專利CN 201310520538.0,一種即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法)，這里不做過多贅述。但為了能體現(xiàn)本申請公開充分，這里也稍作基本介紹，并對部分細節(jié)做進一步改進。

如圖1所示，所述水氫發(fā)電機包括甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池2、空氣泵、控制電路板；儲存容器130、甲醇水重整制氫設(shè)備1、氫燃料電池2依次設(shè)置，甲醇水重整制氫設(shè)備1設(shè)置于車身前部，氫燃料電池2設(shè)置于底盤上方、座椅的下方。儲存容器130設(shè)置于車身下方的后部，儲存容器130的上部設(shè)有溶液添加口及蓋體，溶液添加口設(shè)置于車身一側(cè)。

請參閱圖2，所述甲醇水重整制氫設(shè)備包括儲存容器130、原料輸送裝置101、甲醇水輸送管路102、重整裝置103、分離裝置104、氫氣輸送管路105、余氣排放管路107、啟動裝置 108、控制電路板109。所述控制電路板109分別連接原料輸送裝置101、重整裝置103、分離裝置104，控制各個裝置工作。

所述原料輸送裝置101通過甲醇水輸送管路102分別連接儲存容器130及重整裝置103，所述原料輸送裝置101將儲存容器130中的甲醇水原料輸送至重整裝置103。所述重整裝置103連接分離裝置104，分離裝置104分別連接氫氣輸送管路105、二氧化碳收集管路106、余氣排放管路107；所述分離裝置包括膜分離裝置。

所述重整裝置包括換熱器、氣化室、重整室、分離室，所述膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室內(nèi)的上部。甲醇水原料在換熱器中換熱后進入氣化室汽化；汽化后的甲醇蒸汽及水蒸氣進入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為300℃～420℃，所述重整室上部的溫度為400℃～570℃；重整室與分離室通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，能通過重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為350℃～570℃，從分離室內(nèi)的膜分離裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣。

本實施例中，所述儲存容器130可以設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整室內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥。所述控制電路板分別連接輸送泵(原料輸送裝置 101)，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個部件的工作。

所述甲醇水儲存容器內(nèi)儲存有液態(tài)的甲醇水原料；所述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；所述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；甲醇水原料在重整室內(nèi)進行重整制氫反應制得含氫氣體，通過膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生電能。

本申請的進一步改進之處在于：

請參閱圖3、圖4，所述重整裝置103包括換熱器、加熱氣化管路1038、重整室1037，所述膜分離裝置設(shè)置于重整室1037內(nèi)的上部。所述換熱器包括甲醇水預熱管路，所述換熱器安裝于甲醇水原料的輸送管道(這段輸送管道可以作為甲醇水預熱管路)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。甲醇水原料在換熱器中換熱后進入加熱氣化管路1038氣化；氣化后的甲醇蒸汽及水蒸氣進入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑。

重整裝置103的整體大致為一中空柱體1031,中空柱體1031的上部設(shè)有氣體出口1032。所述重整裝置103一端安裝有啟動裝置108，該啟動裝置108包括杯座1033，杯座1033上安裝有甲醇水預熱管路、加熱氣化管路、點火裝置及溫度探測裝置；所述原料輸入管道輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管路相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進入加熱氣化管路后，從加熱氣化管路的末端輸出；所述點火裝置的位置與加熱氣化管路的末端相對應，用于對加熱氣化管路中輸出的甲醇和水原料進行點火，甲醇和水原料經(jīng)點火裝置點火后燃燒，對加熱氣化管路進行加熱，使加熱氣化管路中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強度，進而為重整裝置加熱；所述溫度探測裝置用于探測加熱氣化管路旁的溫度；所述重整裝置啟動制氫后，重整裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持重整裝置運行。

所述杯座1033的底側(cè)安裝有進風蓋板，該進風蓋板設(shè)有風道，外界空氣可經(jīng)該風道進入至重整裝置內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開或關(guān)閉，同時控制原料輸入管道的流量。

所述制氫設(shè)備啟動后，制氫設(shè)備通過制氫裝置制得的氫氣提供運行所需的能源；此時，可以關(guān)閉啟動裝置。由于制氫裝置制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備運行，從而可以減少對外部能源的依靠，自適應能力強。

所述重整室1037包括中空圓柱殼體，中空圓柱殼體內(nèi)設(shè)有催化劑1039；加熱氣化管路 1038的部分或全部設(shè)置于中空圓柱殼體內(nèi)、被催化劑1039包裹，有效保護加熱氣化管路。通過該改進，本實用新型可以更好地為甲醇水液體預熱，且避免加熱氣化管路出現(xiàn)起皮脫離的情況，有效延長管路的使用壽命。

此外，為了有效利用余氣的熱量，甲醇水預加熱管路可以與余氣排放管路換熱。所述甲醇水預加熱管路的一部分為螺紋狀管路，螺紋狀管路內(nèi)用于輸送甲醇水原料；螺紋狀管路包裹住重整裝置的余氣排放管路；余氣排放管路經(jīng)過螺紋狀管路后溫度降低，螺紋狀管路經(jīng)過余氣排放管路后溫度升高；螺紋狀管路的一端設(shè)有輸入端口，另一端設(shè)有兩個輸出端口，各輸出端口設(shè)有閥門；一個輸出端口連接甲醇水輸送管路的其他部分，另外一個輸出端口通過循環(huán)管路連接至輸入端口；在靠近螺紋狀管路的輸出端口處設(shè)置溫度傳感器，溫度傳感器連接預加熱控制器；預加熱控制器根據(jù)溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)及重整設(shè)備的原料需求調(diào)節(jié)兩個閥門的開關(guān)及閥門的開度。

水氫發(fā)電機的氫燃料電池2可以是現(xiàn)有普通的氫燃料電池(如包括氫燃料電池系統(tǒng)、緩沖電源)，電池組可以為現(xiàn)有的鋰電池；如可以使用兩件授權(quán)的發(fā)明專利中的方案：中國專利 CN201310578035.9，即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法；中國專利CN 201310520538.0,一種即時制氫發(fā)電系統(tǒng)及方法。具體實現(xiàn)方式本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)基本實現(xiàn)，這里不多做贅述。

實施例二

本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，請參閱圖5，所述電動機4設(shè)有溫度傳感器42、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動機周邊的散熱管路43；散熱管路43連接儲存容器130，散熱管路43設(shè)有閥門41，閥門41連接閥門控制器；閥門控制器連接電動機設(shè)置的溫度傳感器42，根據(jù)對應溫度傳感器42感應的溫度信息控制對應閥門41的開關(guān)。此外，發(fā)動機5也可以設(shè)置上述冷卻結(jié)構(gòu)。

所述電動機、水氫發(fā)電機、電池均包括通訊芯片，利用各自的通訊芯片將對應的工作數(shù)據(jù)發(fā)送至同一控制中心，共享信息，統(tǒng)一控制。

實施例三

一種電動車，包括水氫發(fā)電機、電動機、行走機構(gòu)，所述水氫發(fā)電機連接電動機，電動機連接行走機構(gòu)；所述行走結(jié)構(gòu)包括車輪；

所述水氫發(fā)電機包括甲醇水儲存容器、甲醇水制氫裝置、氫燃料電池、空氣泵、控制電路板；甲醇水制氫裝置包括輸送泵、換熱器、重整器、膜分離器；

所述甲醇水儲存容器設(shè)有第一溫度傳感器、液位傳感器，換熱器內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器，氫燃料電池的氣流入口、氣流出口分別設(shè)置壓力傳感器及電磁閥；

所述控制電路板分別連接輸送泵，換熱器內(nèi)的第二溫度傳感器、第一流量傳感器，重整器內(nèi)的第三溫度傳感器，氫燃料電池的壓力傳感器及電磁閥，并控制各個部件的工作；

所述甲醇水儲存容器內(nèi)儲存有液態(tài)的甲醇水原料；所述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；所述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；甲醇水原料在重整室內(nèi)進行重整制氫反應制得含氫氣體，通過膜分離器得到氫氣；空氣泵連接氫燃料電池，將空氣泵入氫燃料電池中；氫氣與空氣中的氧氣通過氫燃料電池發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生電能。

所述電動機設(shè)有溫度傳感器、水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括設(shè)置于電動機周邊的散熱管路；散熱管路連接儲存容器，管路設(shè)有閥門，閥門連接閥門控制器；閥門控制器連接電動機設(shè)置的溫度傳感器，根據(jù)對應溫度傳感器感應的溫度信息控制對應閥門的開關(guān)。

綜上所述，本實用新型提出的電動車，可利用甲醇水重整制氫發(fā)出的電能提供動能，有效節(jié)約能源，減少對環(huán)境的污染；且無需花費時間充電。

這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該清楚的是，在不脫離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。