一種車用氫燃料供給裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種車用氫燃料供給裝置，包括蓄電池、電源控制器、電解槽、儲(chǔ)液罐、氫氣供應(yīng)管路及氧氣供應(yīng)管路，電解槽內(nèi)設(shè)有電解槽換熱管及用于隔離氫氣空間和氧氣空間的隔板，氫氣供應(yīng)管路包括通過氫氣管路依次連接的氫氣出氣管、氫氣冷卻管、氫氣水封過濾分離器、氫氣管單向閥、氫氣管電磁閥及文丘里管混合器，氧氣供應(yīng)管路包括通過氧氣管路依次連接的氧氣出氣管、氧氣冷卻管、氧氣水封過濾分離器、氧氣管單向閥、氧氣管電磁閥及發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口。本實(shí)用新型供給氫氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便，快捷，費(fèi)用成本低，能隨時(shí)制備隨車使用，與汽車動(dòng)力燃料配合使用，燃燒效率高，環(huán)保節(jié)能。
【專利說明】
一種車用氫燃料供給裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種車用氫燃料供給裝置，屬于清潔能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氫氣是一種清潔、高效的燃料最大的優(yōu)點(diǎn)就是不排放溫室氣體，其完全燃燒只產(chǎn)生水，所以對(duì)環(huán)境沒有任何污染，這對(duì)于解決全球氣候變化問題具有非常重要的意義。將氫氣將按一定比例混入天然氣得到一種燃料，是新型汽車動(dòng)力燃料它既具有氫氣燃燒速率快，著火極限寬，是可再生能源的特點(diǎn)，又具有天然氣體積熱值高，儲(chǔ)量豐富，排放低等優(yōu)勢(shì)。
[0003]目前，最大的困難就是氫氣的制備，我國(guó)開展一些示范項(xiàng)目和研發(fā)項(xiàng)目，主要通過高壓儲(chǔ)存、低溫儲(chǔ)存和儲(chǔ)氫金屬儲(chǔ)存等形式提供氫氣，上述氫氣制備要么技術(shù)難度大，要么設(shè)備費(fèi)用高，氫氣使用成本較高，造成氫氣難以大規(guī)模推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有的也有一些車載氫氧發(fā)生器，利用車輛運(yùn)行時(shí)多余發(fā)電來電解水，提供少量氫氣和氧氣，從發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣吸氣口吸入，在氣缸內(nèi)與油或天然氣一起燃燒，用來降低汽車尾氣排放。這類氫氧發(fā)生器產(chǎn)氣效率不高，車輛自身多余發(fā)電難以保證電解水用電需求，少量氫氣、氧氣從吸氣口吸入后參與燃燒，尾氣減排效果沒有得到普遍認(rèn)可，故未得到推廣應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種制備氫氣方便、快捷、成本低，且能隨車制備氫氣且隨車使用的車用氫燃料供給裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種車用氫燃料供給裝置，包括蓄電池、電源控制器、電解槽、儲(chǔ)液罐、氫氣供應(yīng)管路及氧氣供應(yīng)管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內(nèi)設(shè)有電解槽換熱管及用于隔離氫氣空間和氧氣空間的隔板，所述電解槽換熱管伸出所述電解槽的端部上設(shè)有回水溫度計(jì)，所述電解槽換熱管與汽車?yán)鋮s系統(tǒng)連接，所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有電解槽液位計(jì)、儲(chǔ)液罐液位計(jì)，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有儲(chǔ)液罐充液口，所述電解槽液位計(jì)上設(shè)有液位開關(guān)，所述電解槽與所述儲(chǔ)液罐之間設(shè)有補(bǔ)液管路，所述補(bǔ)液管路上設(shè)有補(bǔ)液電磁閥；所述氫氣供應(yīng)管路包括通過氫氣管路依次連接的氫氣出氣管、氫氣冷卻管、氫氣水封過濾分離器、氫氣管單向閥、氫氣管電磁閥及文丘里管混合器，所述氧氣供應(yīng)管路包括通過氧氣管路依次連接的氧氣出氣管、氧氣冷卻管、氧氣水封過濾分離器、氧氣管單向閥、氧氣管電磁閥及發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口，所述氫氣出氣管與所述氫氣空間連通，所述氧氣出氣管與所述氧氣空間連通，所述氫氣冷卻管、氧氣冷卻管設(shè)置在所述儲(chǔ)液罐內(nèi)。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:與汽車?yán)鋮s系統(tǒng)連接電解槽換熱管為U型結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在電解槽內(nèi)保持電解液穩(wěn)定70 0C-90 °C的高溫，電解效率高；儲(chǔ)液罐內(nèi)置氫氣或氧氣冷卻管，儲(chǔ)液罐在通過補(bǔ)液管路補(bǔ)充電解液的同時(shí)還能起到冷卻高溫氫氣、氧氣的效果;過濾分離器采用帶水封的，再次冷卻氫氣、氧氣，并有效分離液體降低出口氣體的含濕量，同時(shí)防止回火;氫氣管單向閥、氧氣管單向閥采用低壓?jiǎn)蜗蜷y，即保證氫氣、氧氣只向裝置外流出，又使裝置時(shí)時(shí)處于微正壓運(yùn)行;氫氣管或氧氣管電磁閥，在裝置運(yùn)行時(shí)打開，停運(yùn)時(shí)關(guān)閉，裝置出現(xiàn)故障、停運(yùn)或意外情況時(shí)會(huì)立即切斷;儲(chǔ)液罐、電解槽皆采用臥式小容量不銹鋼容器便于固定，容器內(nèi)置兩層防波板，避免汽車運(yùn)行時(shí)液位過度波動(dòng)；自帶蓄電池電源，連續(xù)產(chǎn)氣滿足環(huán)保節(jié)能需求，不依賴汽車發(fā)電；液位開關(guān)控制補(bǔ)液電磁閥，保證液位穩(wěn)定；電源控制器自動(dòng)接通、斷開電源，保證裝置穩(wěn)定運(yùn)行；氫氣輸出到燃燒系統(tǒng)使用文丘里管混合器，天然氣引流氫氣，適合比例，保證燃燒減排效果;副產(chǎn)品氧氣輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口，參與改善燃燒燃燒更充分，保證燃燒減排效果，車用氫燃料供給裝置連續(xù)產(chǎn)氣滿足環(huán)保節(jié)能需求，高溫電解效率高，高達(dá)lNm3氫氣<4.5KW.h，制氫純度高，高達(dá)>99.5%?？傊緦?shí)用新型供給氫氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便，快捷，費(fèi)用成本低，能隨時(shí)制備隨車使用，與汽車動(dòng)力燃料配合使用，燃燒效率高，環(huán)保節(jié)能。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0008]進(jìn)一步的，所述電解槽上設(shè)有一個(gè)陽(yáng)極接線柱、兩個(gè)陰極接線柱，所述蓄電池上設(shè)有正極及負(fù)極，所述正、負(fù)極分別通過線路與陽(yáng)極接線柱、陰極接線柱電連接，所述陽(yáng)極接線柱與電解槽內(nèi)的陽(yáng)極板連接，所述陰極接線柱與電解槽內(nèi)的陰極板連接。
[0009]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，電解槽采用單陽(yáng)極雙陰極結(jié)構(gòu)，小容積電解槽有足夠氫氣空間、氧氣空間的分離空間，陰極接線柱伸入到氫氣空間內(nèi)，陽(yáng)極接線柱伸入到氧氣空間內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步的，所述氫氣水封過濾分離器上設(shè)有氫氣水封過濾分離器壓力開關(guān)，所述氧氣水封過濾分離器上設(shè)有氧氣水封過濾分離器壓力開關(guān)。
[0011 ]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，壓力開關(guān)保證裝置在設(shè)定壓力下運(yùn)行；當(dāng)氫氣或氧氣的壓力到60KPa時(shí)，自動(dòng)切斷電源控制器開關(guān)，當(dāng)氫氣或氧氣壓力到20KPa時(shí)，自動(dòng)打開電源控制器開關(guān)。
[0012]進(jìn)一步的，所述電解槽設(shè)有上、下兩層電解槽防波板，所述上層電解槽防波板與所述電解槽的高液面平齊。
[0013]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)液罐內(nèi)設(shè)有上、下兩層儲(chǔ)液罐防波板，所述上層儲(chǔ)液罐防波板與所述儲(chǔ)液罐的高液面平齊。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，防波板是為了減少汽車運(yùn)行或緊急制動(dòng)時(shí)汽車內(nèi)的液體介質(zhì)晃動(dòng)對(duì)容器的沖擊載荷，以保證汽車行駛的穩(wěn)定性。
[0015]進(jìn)一步的，所述畜電池上設(shè)有用于連接外接電源的充電接口。
[0016]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，蓄電池可外接電源充電，也可通過汽車發(fā)電予以補(bǔ)充。
[0017]進(jìn)一步的，所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有容器防爆片。
[0018]進(jìn)一步的，所述氫氣水封過濾分離器、氧氣水封過濾分離器上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有氫氣水封過濾分離器防爆片、氧氣水封過濾分離器防爆片。
[0019]采用上述進(jìn)一步技術(shù)方案的效果是，當(dāng)帶壓容器內(nèi)介質(zhì)超壓時(shí)，爆破片被爆破而泄壓以保證帶壓容器安全，保證意外情況下的供給裝置的安全。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中，1、蓄電池;2、電解槽;3、電源控制器;4、儲(chǔ)液罐;5、電解槽換熱管;6、隔板;7、回水溫度計(jì);8、電解槽液位計(jì);9、儲(chǔ)液罐液位計(jì)；1、儲(chǔ)液罐充液口； 11、液位開關(guān)；12、補(bǔ)液電磁閥；13、氫氣出氣管；14、氫氣冷卻管；15、氫氣水封過濾分離器；16、氫氣管單向閥；17、氫氣管電磁閥；18、文丘里管混合器；19、氧氣出氣管;20、氧氣冷卻管；21、氧氣水封過濾分離器;22、氧氣管單向閥；23、氧氣管電磁閥；24、發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口；25、陽(yáng)極接線柱;26、陰極接線柱;27、氫氣水封過濾分離器壓力開關(guān);28、氧氣水封過濾分離器壓力開關(guān);29、電解槽防波板;30、儲(chǔ)液罐防波板;31、充電接口； 32、容器防爆片;33、氫氣水封過濾分離器防爆片;34、氧氣水封過濾分離器防爆片。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0024]如圖1和圖2所示，一種車用氫燃料供給裝置，包括蓄電池1、電源控制器3、電解槽
2、儲(chǔ)液罐4、氫氣供應(yīng)管路及氧氣供應(yīng)管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內(nèi)設(shè)有電解槽換熱管5及用于隔離氫氣空間和氧氣空間的隔板6，所述電解槽換熱管伸出所述電解槽的端部上設(shè)有回水溫度計(jì)7，所述電解槽換熱管與汽車?yán)鋮s系統(tǒng)連接，所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有電解槽液位計(jì)8、儲(chǔ)液罐液位計(jì)9，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有儲(chǔ)液罐充液口 10，所述電解槽液位計(jì)上設(shè)有液位開關(guān)11，所述電解槽與所述儲(chǔ)液罐之間設(shè)有補(bǔ)液管路，所述補(bǔ)液管路上設(shè)有補(bǔ)液電磁閥12;所述氫氣供應(yīng)管路包括通過氫氣管路依次連接的氫氣出氣管13、氫氣冷卻管14、氫氣水封過濾分離器15、氫氣管單向閥16、氫氣管電磁閥17及文丘里管混合器18，所述氧氣供應(yīng)管路包括通過氧氣管路依次連接的氧氣出氣管19、氧氣冷卻管20、氧氣水封過濾分離器21、氧氣管單向閥22、氧氣管電磁閥23及發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口 24，所述氫氣出氣管與所述氫氣空間連通，所述氧氣出氣管與所述氧氣空間連通，所述氫氣冷卻管、氧氣冷卻管設(shè)置在所述儲(chǔ)液罐內(nèi)。
[0025]所述電解槽上設(shè)有一個(gè)陽(yáng)極接線柱25、兩個(gè)陰極接線柱26，所述蓄電池上設(shè)有正極及負(fù)極，所述正、負(fù)極分別通過線路與陽(yáng)極接線柱、陰極接線柱電連接，所述陽(yáng)極接線柱與電解槽內(nèi)的陽(yáng)極板連接，所述陰極接線柱與電解槽內(nèi)的陰極板連接。電解槽采用單陽(yáng)極雙陰極結(jié)構(gòu)，小容積電解槽有足夠氫氣空間、氧氣空間的分離空間，陰極接線柱伸入到氫氣空間內(nèi)，陽(yáng)極接線柱伸入到氧氣空間內(nèi)。
[0026]所述氫氣水封過濾分離器上設(shè)有氫氣水封過濾分離器壓力開關(guān)27，所述氧氣水封過濾分離器上設(shè)有氧氣水封過濾分離器壓力開關(guān)28。壓力開關(guān)保證裝置在設(shè)定壓力下運(yùn)行；當(dāng)氫氣或氧氣的壓力到60KPa時(shí)，自動(dòng)切斷電源控制器開關(guān)，當(dāng)氫氣或氧氣壓力到20KPa時(shí)，自動(dòng)打開電源控制器開關(guān)。
[0027]所述電解槽設(shè)有上、下兩層電解槽防波板29，所述上層電解槽防波板與所述電解槽的高液面平齊。
[0028]所述儲(chǔ)液罐內(nèi)設(shè)有上、下兩層儲(chǔ)液罐防波板30，所述上層儲(chǔ)液罐防波板與所述儲(chǔ)液罐的高液面平齊。防波板是為了減少汽車運(yùn)行或緊急制動(dòng)時(shí)汽車內(nèi)的液體介質(zhì)晃動(dòng)對(duì)容器的沖擊載荷，以保證汽車行駛的穩(wěn)定性。
[0029]所述畜電池上設(shè)有用于連接外接電源的充電接口31。蓄電池可外接電源充電，也可通過汽車發(fā)電予以補(bǔ)充。
[0030]所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有容器防爆片32。
[0031]所述氫氣水封過濾分離器、氧氣水封過濾分離器上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有氫氣水封過濾分離器防爆片33、氧氣水封過濾分離器防爆片34。當(dāng)帶壓容器內(nèi)介質(zhì)超壓時(shí)，爆破片被爆破而泄壓以保證帶壓容器安全，保證意外情況下的供給裝置的安全。
[0032]天然氣汽車啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)回水溫度計(jì)顯示溫度接近70°C，打開電源控制器開關(guān)，蓄電池正、負(fù)電極與電解槽的陽(yáng)極接線柱、陰極接線柱接通，電解槽開始電解堿液電解質(zhì)，電解槽內(nèi)隔板隔離氫氣空間與氧氣空間，兩個(gè)陰極板產(chǎn)生氫氣由電解槽上部的氫氣出氣管匯集在一起進(jìn)入儲(chǔ)液罐內(nèi)氫氣冷卻管，常溫電解質(zhì)冷卻高溫氫氣，降溫后氫氣進(jìn)入氫氣水封過濾分離器，過濾分離器內(nèi)常溫電解質(zhì)再次冷卻氫氣，過濾分離器內(nèi)2級(jí)絲網(wǎng)除沫器有效分離過濾氫氣攜帶的電解質(zhì)液體，水封過濾分離器上設(shè)置分離器防爆片與分離器壓力開關(guān)，當(dāng)氫氣壓力到60KPa時(shí)，自動(dòng)切斷電源控制器開關(guān)，當(dāng)氫氣壓力到20KPa時(shí)，自動(dòng)打開電源控制器開關(guān)。由過濾分離器出來的潔凈氫氣進(jìn)入低壓氫氣管單向閥，單向閥開啟壓力<1KPa，氫氣出單向閥進(jìn)入氫氣管電磁閥，氫氣管電磁閥在裝置運(yùn)行時(shí)打開，停運(yùn)時(shí)關(guān)閉，裝置故障、停運(yùn)或意外情況時(shí)會(huì)立即切斷，氫氣經(jīng)氫氣管電磁閥進(jìn)入文丘里管混合器內(nèi)，采用天然氣引流氫氣，使氫氣體積百分比在5%?20%之間，保證燃燒減排效果。
[0033]同理，電解槽正極板產(chǎn)生氧氣由電解槽上部氧氣出氣管進(jìn)入儲(chǔ)液罐內(nèi)氧氣冷卻管、氧氣水封過濾分離器、低壓氧氣管單向閥、氧氣管電磁閥，最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口，與空氣一起進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，參與改善燃燒。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車用氫燃料供給裝置，其特征在于，包括蓄電池、電源控制器、電解槽、儲(chǔ)液罐、氫氣供應(yīng)管路及氧氣供應(yīng)管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內(nèi)設(shè)有電解槽換熱管及用于隔離氫氣空間和氧氣空間的隔板，所述電解槽換熱管伸出所述電解槽的端部上設(shè)有回水溫度計(jì)，所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有電解槽液位計(jì)、儲(chǔ)液罐液位計(jì)，所述儲(chǔ)液罐上設(shè)有儲(chǔ)液罐充液口，所述電解槽液位計(jì)上設(shè)有液位開關(guān)，所述電解槽與所述儲(chǔ)液罐之間設(shè)有補(bǔ)液管路，所述補(bǔ)液管路上設(shè)有補(bǔ)液電磁閥；所述氫氣供應(yīng)管路包括通過氫氣管路依次連接的氫氣出氣管、氫氣冷卻管、氫氣水封過濾分離器、氫氣管單向閥、氫氣管電磁閥及文丘里管混合器，所述氧氣供應(yīng)管路包括通過氧氣管路依次連接的氧氣出氣管、氧氣冷卻管、氧氣水封過濾分離器、氧氣管單向閥、氧氣管電磁閥及發(fā)動(dòng)機(jī)空氣吸氣口，所述氫氣出氣管與所述氫氣空間連通，所述氧氣出氣管與所述氧氣空間連通，所述氫氣冷卻管、氧氣冷卻管設(shè)置在所述儲(chǔ)液罐內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述氫氣水封過濾分離器上設(shè)有氫氣水封過濾分離器壓力開關(guān)，所述氧氣水封過濾分離器上設(shè)有氧氣水封過濾分離器壓力開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述電解槽設(shè)有上、下兩層電解槽防波板，所述上層電解槽防波板與所述電解槽的高液面平齊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐內(nèi)設(shè)有上、下兩層儲(chǔ)液罐防波板，所述上層儲(chǔ)液罐防波板與所述儲(chǔ)液罐的高液面平齊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述蓄電池上設(shè)有用于連接外接電源的充電接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述電解槽、儲(chǔ)液罐上分別設(shè)有容器防爆片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述氫氣水封過濾分離器、氧氣水封過濾分離器上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有氫氣水封過濾分離器防爆片、氧氣水封過濾分離器防爆片。
【文檔編號(hào)】C25B9/04GK205529060SQ201620371446
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】黃萍
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)太晴氫能科技有限公司