【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，具体而言，涉及一种甲醇重整制氢装置、氢燃料电池及燃料电池动力装置。
技术介绍
1、近年来，为了减少对于化石能源的依赖，降低环境污染，包括氢燃料电池在内的氧化物燃料电池的应用越来越广泛，例如，在燃料电池混合动力汽车中以氢燃料电池作为主动力源且以动力电池或超级电容作为辅助动力源组成该汽车的动力系统。
2、应用氢燃料电池的过程中需要制备氢气，考虑到甲醇常温下为液体，物理性质与汽油接近，且具有加注简便，易于存储和运输等优点，是液体燃料中理想的氢载体，如何利用甲醇重整制出氢气以实现氢燃料电池中氢气的制取、运输、分配及加氢，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是：提供了一种甲醇重整制氢装置、氢燃料电池及燃料电池动力装置，依托于加注简便且易于存储及运输的甲醇，实现了甲醇重整制出氢气的目标，适用于多种制氢需求场合，利于工程实际应用。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种甲醇重整制氢装置，包括温度调节模块、甲醇水供应调节模块、重整模块及控制模块；
3、所述温度调节模块分别与纯甲醇供应模块、所述重整模块及所述控制模块连接；所述甲醇水供应调节模块分别与甲醇水供应模块、所述重整模块及所述控制模块连接；
4、所述控制模块用于根据目标产氢量及所述重整模块的当前反应温度控制所述温度调节模块，以便利用所述纯甲醇供应模块提供的纯甲醇调节所述重整模块的反应温度，以使所述反应温度保持在第一预设温度范围内，并根据所述目标产
5、本专利技术的有益效果为：控制模块一方面根据目标产氢量及重整模块的当前反应温度控制温度调节模块，以便利用纯甲醇供应模块提供的纯甲醇反馈调节重整模块的反应温度保持在第一预设温度范围内，为重整模块生成目标产氢量的氢气提供温度条件；另一方面根据目标产氢量及当前反应温度控制甲醇水供应调节模块，进而调节甲醇水供应模块提供的甲醇水的输入量，从而使得重整模块根据输入自身的甲醇水进行处理，生成与目标产氢量对应的氢气。
6、可见，本申请依托于加注简便且易于存储及运输的甲醇，实现了甲醇重整制出氢气的目标，适用于多种制氢需求场合，利于工程实际应用。
7、进一步的，所述温度调节模块包括纯甲醇供应调节模块、燃烧模块、第一空气供应调节模块及热循环模块；
8、所述纯甲醇供应调节模块分别与纯甲醇供应模块、所述燃烧模块及所述控制模块连接，所述燃烧模块还与所述第一空气供应调节模块及所述热循环模块连接，所述热循环模块还与所述重整模块连接；所述第一空气供应调节模块还与所述控制模块连接；
9、所述纯甲醇供应调节模块用于根据所述控制模块下发的第一控制信号调控所述纯甲醇供应模块输入至所述燃烧模块的纯甲醇；
10、所述第一空气供应调节模块用于根据所述控制模块下发的第二控制信号调控输入至所述燃烧模块的空气，所述第一控制信号及所述第二控制信号为所述控制模块根据目标产氢量及所述重整模块的当前反应温度确定；
11、所述燃烧模块用于根据所述纯甲醇及所述空气生成尾气；
12、所述热循环模块用于根据所述尾气生成热循环液，以便依靠所述热循环液调节所述重整模块的反应温度保持在第一预设温度范围内。
13、本方案中，纯甲醇通过纯甲醇供应调节模块进入燃烧模块，外界空气通过第一空气供应调节模块进入燃烧模块，使得在燃烧模块中纯甲醇与空气反应生成带有热量的尾气，送入热循环模块以参与热量传导，最终生成热循环液送入重整模块以使重整模块的反应温度保持在第一预设温度范围内，为重整模块中的反应创造了温度条件，保证了氢气能够有效制出。
14、进一步的，所述热循环模块包括热油器及油泵；
15、所述热油器的尾气输入口与所述燃烧模块连接，所述热油器的输油口与所述重整模块的控温输入口连接，所述重整模块的控温输出口通过所述油泵与所述热油器的回油口连接。
16、本方案中，热油器输出热油至重整模块，重整模块输出的冷油通过油泵回流至热油器，利用热油器及油泵简单可靠地实现了热循环，保证了对于重整器的反应温度的控制。
17、进一步的，所述温度调节模块还包括设置于所述燃烧模块的输出口的氧气监测模块；
18、所述氧气监测模块与所述控制模块连接，用于监测所述尾气的含氧量。
19、本方案中，还额外设置了氧气监测模块，通过监测尾气的含氧量，判断纯甲醇燃烧的比例，实现了对于燃烧模块的反应情况的监测，形成反馈调节，便于控制模块进一步根据该反应情况对于纯甲醇供应调节模块及第一空气供应调节模块进行微调，以调节纯甲醇与空气给定量的配比，实现精确控制。
20、进一步的，所述温度调节模块还包括调温子模块；
21、所述调温子模块的控制口与所述控制模块连接，所述调温子模块的输入口与所述燃烧模块的输出口连接，所述调温子模块的输出口与所述热循环模块的输入口连接；
22、所述控制模块还用于通过控制所述调温子模块使得输入至所述热循环模块的尾气的温度保持在第二预设温度范围内。
23、本方案中，为了避免燃烧模块的温度上升速率过快，还可以设置调温子模块，以调节尾气的温度保持在第二预设温度范围内，进而实现了对于燃烧器的升温控制。
24、进一步的，所述调温子模块包括调温腔及第二空气供应调节模块；所述调温腔分别与所述第二空气供应调节模块、所述燃烧模块及所述热循环模块连接；
25、所述第二空气供应调节模块用于根据所述控制模块下发的第三控制指令控制输入至所述调温腔的空气，以使所述调温腔根据所述空气进行调节使得所述尾气的温度保持在第二预设温度范围内。
26、本方案中，通过设置调温腔及第二空气供应调节模块，简单可靠地实现了对于燃烧器的升温控制。
27、进一步的，所述温度调节模块还包括温度采集模块；
28、所述温度采集模块与所述控制模块连接，用于采集并反馈所述燃烧模块输出口处的温度，和/或，所述调温子模块的输入口处的温度，和/或，所述调温子模块的输出口处的温度，和/或，所述热循环模块的输出口处的温度，和/或，所述热循环模块的回流口处的温度，和/或，所述重整模块的热循环液输入口处的温度，和/或，所述重整模块的出氢口处的温度。
29、本方案中，设置温度采集模块采集多处温度值以便记录，并根据各个温度值进行控制微调，提高了整个制氢装置的控制精度，利于后续分析对于整个制氢装置的控制效果并作出改进。
30、进一步的，所述甲醇水供应调节模块为甲醇泵。
31、本方案中，采用甲醇泵作为甲醇水供应调节模块，简单可靠地实现了调节了输入至温度调节模块的甲醇水的输入量。
32、本专利技术还提供了一种氢燃料电池，包括如上述所述的甲醇重整制氢装置。
33、本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种甲醇重整制氢装置，其特征在于，包括温度调节模块(1)、甲醇水供应调节模块(2)、重整模块(3)及控制模块(4)；
2.如权利要求1所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)包括纯甲醇供应调节模块、燃烧模块、第一空气供应调节模块及热循环模块；
3.如权利要求2所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述热循环模块包括热油器及油泵；
4.如权利要求2所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)还包括设置于所述燃烧模块的输出口的氧气监测模块；
5.如权利要求2至4任一项所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)还包括调温子模块；
6.如权利要求5所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述调温子模块包括调温腔及第二空气供应调节模块；所述调温腔分别与所述第二空气供应调节模块、所述燃烧模块及所述热循环模块连接；
7.如权利要求5所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)还包括温度采集模块；
8.如权利要求1所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述
9.一种氢燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的甲醇重整制氢装置。
10.一种燃料电池动力装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的氢燃料电池；
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇重整制氢装置，其特征在于，包括温度调节模块(1)、甲醇水供应调节模块(2)、重整模块(3)及控制模块(4)；
2.如权利要求1所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)包括纯甲醇供应调节模块、燃烧模块、第一空气供应调节模块及热循环模块；
3.如权利要求2所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述热循环模块包括热油器及油泵；
4.如权利要求2所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1)还包括设置于所述燃烧模块的输出口的氧气监测模块；
5.如权利要求2至4任一项所述的甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述温度调节模块(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩华，葛科成，杨钧，张剑桥，
申请(专利权)人：浙江氢邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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