用于燃料电池动力装置的自燃氢气生成系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种受控自燃方法，其利用浓缩的过氧化氢与某些碳氢化合物相结合生成基本由氢气和二氧化碳构成的气体混合物，例如，所述碳氢化合物可以是乙醇、甲醇、甲烷以及更为普通的燃料，例如汽油、柴油、ＤＭＥ、ＪＰ５、ＪＰ８或类似燃料。由于未采用空气作为氧源，所以这一新颖的工艺不会产生氧化氮（ＮＯｘ）化合物，由此避免了氮污染的主要来源。在小规模的限制系统内实施这一工艺，使得所产生的氢供应自加压。这实现了“按需”氢燃料源的引入，进而实现了可变输出燃料电池电源装置，例如在机动车、海上运输工具和固定动力源中建议采用的电源装置。在本发明专利技术的另一实施例中，过氧化氢在加热或催化作用下发生反应，以提供Ｈ↓［２］Ｏ汽和Ｏ↓［２］。在将这一气流引入到燃料电池的阴极时，在没有相应增大由空气移动装置导致的寄生功率需求的同时，增大氧气的百分浓度。采用Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］作为氧源可以是连续的、间断的或者局限在ＦＣＰＳ上施加峰值功率输出需求或高瞬态负载的具体情况。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于燃料电池动力装置的自燃氢气生成系统
本专利技术涉及燃料电池动力系统领域，具体来讲，涉及产生、存储和计量燃料电池所需的氢的方法。
技术介绍
燃料电池有可能成为将化学能转化为电能的经济可行的装置。例如，在聚合物-电解质膜(PEM)燃料电池(又称为质子交换膜燃料电池)中，将氢和氧结合产生电能。空气是氧的常规来源，氧化剂可以是任何含氢材料，包括氢气、甲烷、天然气和乙醇。除了纯氢之外，燃料源可能要求局部精炼(local refining)过程，以产生具有PEM膜能够接收的形式的氢。这一精炼过程在重整器中完成。通过氧化在燃料电池中产生能量转换，其要求氧化剂(oxidant)和氧化媒介(oxidizing agent)的增压。所述重整系统消耗了整个动力系统所需的空气的四分之一，以产生空气系统所需的高压。利用燃料电池的电力系统由几个子系统组成，所述子系统需要压缩空气和/或其他气体来运行。这些子系统中的每一个均在截然不同的压力分布下最佳运行。获得所有的必要压力的最为通用的方法是采用完全气态的供应系统，每一子系统包括压缩机、驱动马达和马达控制器，或许还包括膨胀器。这一方法在整个动力系统上产生了大量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向燃料电池提供氢气的方法，其包括：ａ．使过氧化氢和水的混合物与碳氢化合物反应，形成二氧化碳和氢气；以及ｂ．将所述氢气提供给燃料电池。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-8-7 60/493,871;US 2003-9-15 60/503,0771.一种向燃料电池提供氢气的方法，其包括：a.使过氧化氢和水的混合物与碳氢化合物反应，形成二氧化碳和氢气；以及b.将所述氢气提供给燃料电池。2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述过氧化氢和水的混合物中，过氧化氢在水中的重量比处于约40％和约70％之间。3.如权利要求1所述的方法，其中，在所述过氧化氢和水的混合物中，过氧化氢在水中的重量比处于约62％和约68％之间。4.如权利要求1所述的方法，其中，从甲烷、甲醇、乙醇、汽油、柴油、DME、JP5和JP8构成的集合中选出所述碳氢化合物。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述碳氢化合物为液态乙醇。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述燃料电池为PEM燃料电池。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述供应步骤包括将所述氢气存储在存储室内，用于向所述燃料电池间歇输送。8.如权利要求1所述的方法，其中，系统控制器控制向所述燃料电池输送的氢气的可变输送速度。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述供应步骤包括使所述氢气通过氢气滤筛，以便从所述氢气中清除非氢气化合物。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述氢气滤筛包括从下述集合中选出的膜：致密陶瓷质子传导膜和具有微孔的陶瓷膜。11.一种燃料电池动力系统，其包括：至少一个氧化剂箱，其包括过氧化氢和水的混合物；由所述的至少一个氧化剂箱供料的至少一个反应室；至少部分由所述至少一个反应室供料的燃料电池组；以及系统控制器，其中，所述系统控制器控制从所述至少一个氧化剂箱到所述至少一个反应室的氧化剂的流量，以及从所述的至少一个反应室到所述燃料电池组的气体流量。12.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其中，在所述过氧化氢和水的混合物中，过氧化氢在水中的重量比处于约40％和约70％之间。-->13.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其中，在所述过氧化氢和水的混合物中，过氧化氢在水中的重量比处于约62％和约68％之间。14.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其包括包含碳氢化合物燃料的燃料箱。15.如权利要求14所述的燃料电池动力装置，其中，将所述碳氢化合物燃料和所述氧化剂通过微注入提供至所述至少一个反应室。16.如权利要求14所述的燃料电池动力系统，其中，从甲烷、甲醇、乙醇、汽油、柴油、DME、JP5和JP8构成的集合中选出所述碳氢化合物燃料。17.如权利要求14所述的燃料电池动力系统，其中，所述碳氢化合物燃料为液体乙醇。18.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其中，在所述系统控制器的控制下，通过至少一个阀门将所述氧化剂从所述氧化剂箱泵送到所述反应室。19.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其中，所述至少一个反应室包括至少一种催化剂，其促进由过氧化氢和碳氢化合物的混合物形成二氧化物和氢气。20.如权利要求19所述的燃料电池动力系统，其中，所述至少一种催化剂从下述集合中选出：铁、镍、钴、铜、铬、铂及其混合物。21.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其中，所述至少一个反应室内的气体压力通过系统控制器维持在大约2000psi和大约5000psi之间。22.如权利要求11所述的燃料电池动力系统，其进一步包括至少一个存储室，其中所述反应室内的气体在所述系统控制器的控制下通过所述至少一个存储室流入所述燃料电池组。23.如权利要求22所述的燃料电池动力系统，其中，所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米亚J克罗宁，杰弗里L巴伯，
申请(专利权)人：CBH二技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]