甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械技术方案

本发明专利技术公开了一种甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械，系统包括：甲醇重整器，能接收外部输入的甲醇燃料并利用甲醇燃料产生富氢气体；富氢气体存储室，能接收并保压储存甲醇重整器产生的富氢气体；富氢气体内燃机，能从甲醇重整器和/或富氢气体存储室接收富氢气体，并以接收的富氢气体作为燃料燃烧产生机械动力经动力输出端；直流发电机，与富氢气体内燃机的动力输出端连接，设有能输出直流电力的第一电力输出端；控制器，分别与甲醇重整器、富氢气体存储室、富氢气体内燃机和直流发电机电性连接，能分别对甲醇重整器、富氢气体存储室、富氢气体内燃机和直流发电机进行控制。上述系统形成了一种高效、可靠地利用甲醇燃料的方式。式。式。

【技术实现步骤摘要】
甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械


[0001]本专利技术涉及直流发电领域，尤其涉及一种甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械。

技术介绍

[0002]移动机械装置，包括道路车辆(如汽车)、非道路车辆(如装载机)、船舶(如旅游客船)以及飞行器(如无人机)等，一般采用传统的以汽油为燃料内燃机直接应用于驱动。随着时代的发展，对环境的保护越来越受重视，采用清洁环保的新能源动力成为行业发展趋势。
[0003]现有新能源动力多采用动力电池的电驱动方式，其应用非常广泛且发展迅速。另外甲醇也是一种优良的清洁燃料，理论上甲醇燃烧之后只生产CO2和H2O，用甲醇燃料发动机和汽油发动机相比，将使发动机的排放情况较大改善，特别是排放的污染物会较大降低。然而，由于甲醇的汽化潜热大，使同样质量的甲醇液体汽化吸收的热量是汽油的3.58倍，同时甲醇的闪点低，当环境温度低于15℃时，甲醇发动机从冷车状态启动十分困难。另外，纯甲醇内燃机的腐蚀磨损问题较难解决。
[0004]现有一种甲醇发动机的冷启动方案中是汽油、甲醇双燃料发动机。当环境温度低于设定温度时，先使用汽油启动热车，再切换到甲醇燃料。然而这种方案由于需采用汽油和甲醇两套控制器件和控制策略，增加了系统的复杂性。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供了一种甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械，能以甲醇为燃料转化为电能，避免了直接作为内燃机的燃料腐蚀磨损问题，以及双燃料导致的系统复杂性问题，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种甲醇直流发电系统，包括：
[0009]甲醇重整器，设有甲醇燃料入口和富氢气体出口，能接收外部输入的甲醇燃料并利用甲醇燃料产生富氢气体；
[0010]富氢气体存储室，与所述甲醇重整器的富氢气体出口连接，能接收并保压储存所述甲醇重整器产生的富氢气体；
[0011]富氢气体内燃机，分别与所述甲醇重整器和富氢气体存储室连接，能从所述甲醇重整器和/或所述富氢气体存储室接收富氢气体，并以接收的富氢气体作为燃料燃烧产生机械动力经动力输出端；
[0012]直流发电机，与所述富氢气体内燃机的动力输出端连接，该直流发电机设有第一电力输出端，能输出直流电力；
[0013]控制器，分别与所述甲醇重整器、所述富氢气体存储室、所述富氢气体内燃机和所述直流发电机电性连接，能分别对所述甲醇重整器、所述富氢气体存储室、所述富氢气体内
燃机和所述直流发电机进行控制。
[0014]一种电力驱动的移动机械，包括用于提供移动动力的驱动电机，还包括：本专利技术所述的甲醇直流发电系统，该甲醇直流发电系统的电力输出端与所述驱动电机的电力输入端电性连接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术所提供的甲醇直流发电系统及电力驱动的移动机械，其有益效果包括：
[0016]通过设置有机连接的甲醇重整器、富氢气体存储室、富氢气体内燃机、直流发电机和控制器，构成一种能利用甲醇重整为富氢气体的甲醇直流发电系统，该甲醇直流发电系统能采用甲醇重整结合富氢气体内燃机的方式消除纯甲醇内燃机低温冷启动困难和磨损腐蚀问题；通过将纯甲醇内燃机变成了以富氢气体燃烧为主的内燃机，使原工况频繁变化的纯甲醇内燃机变成运行工况相对平稳的直流发电机的一部分。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的甲醇直流发电系统的简化框图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的甲醇直流发电系统的一个示例的示意性框图，其中该系统不包括动力电池；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的甲醇直流发电系统的另一个示例的示意性框图，其中该系统包括动力电池。
[0021]附图标记：100
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甲醇直流发电系统；110
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甲醇重整器；111
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蒸发室；112
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催化室；113
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甲醇燃料泵；114
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甲醇燃料储存箱；115
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热交换组件；116
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电加热器；117
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增压泵；120
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富氢气体存储室；121
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截止阀；130
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富氢气体内燃机；140
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直流发电机；150
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控制器；160
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动力电池；210
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驱动电机；220
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动力电池。
具体实施方式
[0022]下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0023]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0024]术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
[0025]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公
知的其它技术特征要素。
[0026]术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
[0027]除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
[0028]当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇直流发电系统，其特征在于，包括：甲醇重整器，设有甲醇燃料入口和富氢气体出口，能接收外部输入的甲醇燃料并利用甲醇燃料产生富氢气体；富氢气体存储室，与所述甲醇重整器的富氢气体出口连接，能接收并保压储存所述甲醇重整器产生的富氢气体；富氢气体内燃机，分别与所述甲醇重整器和富氢气体存储室连接，能从所述甲醇重整器和/或所述富氢气体存储室接收富氢气体，并以接收的富氢气体作为燃料燃烧产生机械动力经动力输出端；直流发电机，与所述富氢气体内燃机的动力输出端连接，该直流发电机设有第一电力输出端，能输出直流电力；控制器，分别与所述甲醇重整器、所述富氢气体存储室、所述富氢气体内燃机和所述直流发电机电性连接，能分别对所述甲醇重整器、所述富氢气体存储室、所述富氢气体内燃机和所述直流发电机进行控制。2.如权利要求1所述的甲醇直流发电系统，其特征在于，还包括：热交换组件，设置在所述甲醇重整器处，该热交换组件与所述富氢气体内燃机的尾气输出端连接，能通过热交换将所述富氢气体内燃机尾气的热量传递到所述甲醇重整器提高所述甲醇重整器的温度。3.如权利要求1所述的甲醇直流发电系统，其特征在于，还包括：动力电池，与所述直流发电机的第一电力输出端电性连接，能储存所述直流发电机输出的电力；所述动力电池，设有第二电力输出端，能输出直流电力。4.如权利要求3所述的甲醇直流发电系统，其特征在于，还包括：电加热器，设置在所述甲醇重整器处，与所述动力电池的第二电力输出端电性连接，能利用电力加热所述甲醇重整器。5.如权利要求4所述的甲醇直流发电系统，其特征在于，所述甲醇重整器包括：蒸发室和位于蒸发室下游的催化室，所述蒸发室和所述催化室分别设有第一温度传感器和第二温度传感器；所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与所述控制器电性连接，均能将获取的温度发送至所述控制器；所述电加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴朝锋，王超，
申请(专利权)人：启迪环境科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：