一種車用氫燃料供給裝置的制造方法
【專利摘要】本實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、儲液罐、氫氣供應管路及氧氣供應管路，電解槽內設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、氧氣管電磁閥及發動機空氣吸氣口。本實用新型供給氫氣裝置結構簡單方便，快捷，費用成本低，能隨時制備隨車使用，與汽車動力燃料配合使用，燃燒效率高，環保節能。
【專利說明】
一種車用氫燃料供給裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種車用氫燃料供給裝置，屬于清潔能源應用技術領域。
【背景技術】
[0002]氫氣是一種清潔、高效的燃料最大的優點就是不排放溫室氣體，其完全燃燒只產生水，所以對環境沒有任何污染，這對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，又具有天然氣體積熱值高，儲量豐富，排放低等優勢。
[0003]目前，最大的困難就是氫氣的制備，我國開展一些示范項目和研發項目，主要通過高壓儲存、低溫儲存和儲氫金屬儲存等形式提供氫氣，上述氫氣制備要么技術難度大，要么設備費用高，氫氣使用成本較高，造成氫氣難以大規模推廣應用。現有的也有一些車載氫氧發生器，利用車輛運行時多余發電來電解水，提供少量氫氣和氧氣，從發動機的空氣吸氣口吸入，在氣缸內與油或天然氣一起燃燒，用來降低汽車尾氣排放。這類氫氧發生器產氣效率不高，車輛自身多余發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可，故未得到推廣應用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對現有技術中存在的不足，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]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種車用氫燃料供給裝置，包括蓄電池、電源控制器、電解槽、儲液罐、氫氣供應管路及氧氣供應管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內設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有回水溫度計，所述電解槽換熱管與汽車冷卻系統連接，所述電解槽、儲液罐上分別設有電解槽液位計、儲液罐液位計，所述儲液罐上設有儲液罐充液口，所述電解槽液位計上設有液位開關，所述電解槽與所述儲液罐之間設有補液管路，所述補液管路上設有補液電磁閥；所述氫氣供應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、氧氣管電磁閥及發動機空氣吸氣口，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、氧氣冷卻管設置在所述儲液罐內。
[0006]本實用新型的有益效果是:與汽車冷卻系統連接電解槽換熱管為U型結構，其設置在電解槽內保持電解液穩定70 0C-90 °C的高溫，電解效率高；儲液罐內置氫氣或氧氣冷卻管，儲液罐在通過補液管路補充電解液的同時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，同時防止回火;氫氣管單向閥、氧氣管單向閥采用低壓單向閥，即保證氫氣、氧氣只向裝置外流出，又使裝置時時處于微正壓運行;氫氣管或氧氣管電磁閥，在裝置運行時打開，停運時關閉，裝置出現故障、停運或意外情況時會立即切斷;儲液罐、電解槽皆采用臥式小容量不銹鋼容器便于固定，容器內置兩層防波板，避免汽車運行時液位過度波動；自帶蓄電池電源，連續產氣滿足環保節能需求，不依賴汽車發電；液位開關控制補液電磁閥，保證液位穩定；電源控制器自動接通、斷開電源，保證裝置穩定運行；氫氣輸出到燃燒系統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;副產品氧氣輸送到發動機空氣吸氣口，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產氣滿足環保節能需求，高溫電解效率高，高達lNm3氫氣<4.5KW.h，制氫純度高，高達>99.5%。總之，本實用新型供給氫氣裝置結構簡單方便，快捷，費用成本低，能隨時制備隨車使用，與汽車動力燃料配合使用，燃燒效率高，環保節能。
[0007]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0008]進一步的，所述電解槽上設有一個陽極接線柱、兩個陰極接線柱，所述蓄電池上設有正極及負極，所述正、負極分別通過線路與陽極接線柱、陰極接線柱電連接，所述陽極接線柱與電解槽內的陽極板連接，所述陰極接線柱與電解槽內的陰極板連接。
[0009]采用上述進一步方案的有益效果是，電解槽采用單陽極雙陰極結構，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，陽極接線柱伸入到氧氣空間內。
[0010]進一步的，所述氫氣水封過濾分離器上設有氫氣水封過濾分離器壓力開關，所述氧氣水封過濾分離器上設有氧氣水封過濾分離器壓力開關。
[0011 ]采用上述進一步方案的有益效果是，壓力開關保證裝置在設定壓力下運行；當氫氣或氧氣的壓力到60KPa時，自動切斷電源控制器開關，當氫氣或氧氣壓力到20KPa時，自動打開電源控制器開關。
[0012]進一步的，所述電解槽設有上、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]進一步的，所述儲液罐內設有上、下兩層儲液罐防波板，所述上層儲液罐防波板與所述儲液罐的高液面平齊。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是，防波板是為了減少汽車運行或緊急制動時汽車內的液體介質晃動對容器的沖擊載荷，以保證汽車行駛的穩定性。
[0015]進一步的，所述畜電池上設有用于連接外接電源的充電接口。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是，蓄電池可外接電源充電，也可通過汽車發電予以補充。
[0017]進一步的，所述電解槽、儲液罐上分別設有容器防爆片。
[0018]進一步的，所述氫氣水封過濾分離器、氧氣水封過濾分離器上分別對應設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]采用上述進一步技術方案的效果是，當帶壓容器內介質超壓時，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為本實用新型的主視結構不意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型的左視結構示意圖；
[0022]圖中，1、蓄電池;2、電解槽;3、電源控制器;4、儲液罐;5、電解槽換熱管;6、隔板;7、回水溫度計;8、電解槽液位計;9、儲液罐液位計；1、儲液罐充液口； 11、液位開關；12、補液電磁閥；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、發動機空氣吸氣口；25、陽極接線柱;26、陰極接線柱;27、氫氣水封過濾分離器壓力開關;28、氧氣水封過濾分離器壓力開關;29、電解槽防波板;30、儲液罐防波板;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。
【具體實施方式】
[0023]以下結合實例對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[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、儲液罐4、氫氣供應管路及氧氣供應管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內設有電解槽換熱管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有回水溫度計7，所述電解槽換熱管與汽車冷卻系統連接，所述電解槽、儲液罐上分別設有電解槽液位計8、儲液罐液位計9，所述儲液罐上設有儲液罐充液口 10，所述電解槽液位計上設有液位開關11，所述電解槽與所述儲液罐之間設有補液管路，所述補液管路上設有補液電磁閥12;所述氫氣供應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及發動機空氣吸氣口 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、氧氣冷卻管設置在所述儲液罐內。
[0025]所述電解槽上設有一個陽極接線柱25、兩個陰極接線柱26，所述蓄電池上設有正極及負極，所述正、負極分別通過線路與陽極接線柱、陰極接線柱電連接，所述陽極接線柱與電解槽內的陽極板連接，所述陰極接線柱與電解槽內的陰極板連接。電解槽采用單陽極雙陰極結構，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，陽極接線柱伸入到氧氣空間內。
[0026]所述氫氣水封過濾分離器上設有氫氣水封過濾分離器壓力開關27，所述氧氣水封過濾分離器上設有氧氣水封過濾分離器壓力開關28。壓力開關保證裝置在設定壓力下運行；當氫氣或氧氣的壓力到60KPa時，自動切斷電源控制器開關，當氫氣或氧氣壓力到20KPa時，自動打開電源控制器開關。
[0027]所述電解槽設有上、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]所述儲液罐內設有上、下兩層儲液罐防波板30，所述上層儲液罐防波板與所述儲液罐的高液面平齊。防波板是為了減少汽車運行或緊急制動時汽車內的液體介質晃動對容器的沖擊載荷，以保證汽車行駛的穩定性。
[0029]所述畜電池上設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，也可通過汽車發電予以補充。
[0030]所述電解槽、儲液罐上分別設有容器防爆片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應設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。當帶壓容器內介質超壓時，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]天然氣汽車啟動運行，當回水溫度計顯示溫度接近70°C，打開電源控制器開關，蓄電池正、負電極與電解槽的陽極接線柱、陰極接線柱接通，電解槽開始電解堿液電解質，電解槽內隔板隔離氫氣空間與氧氣空間，兩個陰極板產生氫氣由電解槽上部的氫氣出氣管匯集在一起進入儲液罐內氫氣冷卻管，常溫電解質冷卻高溫氫氣，降溫后氫氣進入氫氣水封過濾分離器，過濾分離器內常溫電解質再次冷卻氫氣，過濾分離器內2級絲網除沫器有效分離過濾氫氣攜帶的電解質液體，水封過濾分離器上設置分離器防爆片與分離器壓力開關，當氫氣壓力到60KPa時，自動切斷電源控制器開關，當氫氣壓力到20KPa時，自動打開電源控制器開關。由過濾分離器出來的潔凈氫氣進入低壓氫氣管單向閥，單向閥開啟壓力<1KPa，氫氣出單向閥進入氫氣管電磁閥，氫氣管電磁閥在裝置運行時打開，停運時關閉，裝置故障、停運或意外情況時會立即切斷，氫氣經氫氣管電磁閥進入文丘里管混合器內，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，電解槽正極板產生氧氣由電解槽上部氧氣出氣管進入儲液罐內氧氣冷卻管、氧氣水封過濾分離器、低壓氧氣管單向閥、氧氣管電磁閥，最后進入發動機空氣吸氣口，與空氣一起進入發動機，參與改善燃燒。
[0034]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
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、儲液罐、氫氣供應管路及氧氣供應管路，所述蓄電池通過所述電源控制器與所述電解槽電連接，所述電解槽內設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有回水溫度計，所述電解槽、儲液罐上分別設有電解槽液位計、儲液罐液位計，所述儲液罐上設有儲液罐充液口，所述電解槽液位計上設有液位開關，所述電解槽與所述儲液罐之間設有補液管路，所述補液管路上設有補液電磁閥；所述氫氣供應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、氧氣管電磁閥及發動機空氣吸氣口，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、氧氣冷卻管設置在所述儲液罐內。2.根據權利要求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有氫氣水封過濾分離器壓力開關，所述氧氣水封過濾分離器上設有氧氣水封過濾分離器壓力開關。3.根據權利要求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.根據權利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述儲液罐內設有上、下兩層儲液罐防波板，所述上層儲液罐防波板與所述儲液罐的高液面平齊。5.根據權利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述蓄電池上設有用于連接外接電源的充電接口。6.根據權利要求1所述的車用氫燃料供給裝置，其特征在于，所述電解槽、儲液罐上分別設有容器防爆片。7.根據權利要求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應設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】C25B9/04GK205529060SQ201620371446
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】黃萍
【申請人】煙臺太晴氫能科技有限公司