CN109081355A - 便携式燃料电池汽车动力供给设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式燃料电池汽车动力供给设备,包括工作箱，所述工作箱的顶部通过一转轴设有可转动的盖体，所述工作箱内设有制氢机构和净化机构，所述制氢机构包括设于工作箱底面上的制氢桶，所述净化机构包括设于制氢桶侧边的净化筒，还包括加热机构和还原机构；通过上述结构的设置，可以对偏硼酸钠进行有效的加工处理，使其可以生成利用率极广的硼砂，从而可以避免资源的浪费，提高了资源的利用率，十分的环保和实用。

Description

便携式燃料电池汽车动力供给设备
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，尤其是涉及一种便携式燃料电池汽车动力供给设备。
背景技术
在目前的社会中，新能源汽车正在不断的普及，燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,它的理想燃料是氢，而氢气的制取中比较便携的有硼氢化钠的碱溶液水解反应，采用此种方法制取具有储氢效率高、氢气纯度高、反应启动快、速度易控制、安全性高及无污染等优点，但是，氢气采用此方法制取后，氢气中还有碱性物质，碱性物质会影响燃料电池的性能，需对氢气进行净化，去除碱性物质后的氢气才能进行使用，并且现有的净化反应器中的反应剂设于中部，气体只能与外部的反应剂进行反应，而内部的反应剂则无法反应，造成极大的浪费。
现有一种装置，可以有效的对硼氢化钠碱溶液进行氢气的制取，加快了氢气制取的速度，加强了氢气制取的效果，提高了对氢气进行制取的效率，同时可以对制取后的氢气进行除碱处理，使得氢气可以得到彻底有效的净化处理，以便于提高氢气的纯度，避免净化过程中反应剂的浪费，加强氢气的制取质量，从而可以对氢气进行更好的利用；但是，该装置中的硼氢化纳碱溶液在反应完毕后，会生成偏硼酸钠，该物质在57℃溶于自身的结晶水中，空气中能吸收二氧化碳生成硼砂和碳酸钠，而硼砂拥有十分广泛的用途，一种非常实用的物质，将偏硼酸钠用以反应生成硼砂，可有效利用残余物，避免直接丢弃而导致浪费。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种可资源再利用的便携式燃料电池汽车动力供给设备。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种便携式燃料电池汽车动力供给设备,包括工作箱，所述工作箱的顶部通过一转轴设有可转动的盖体，所述工作箱内设有制氢机构和净化机构，所述制氢机构包括设于工作箱底面上的制氢桶，所述净化机构包括设于制氢桶侧边的净化筒，还包括加热机构和还原机构；通过上述结构的设置，可以对偏硼酸钠进行有效的加工处理，使其可以生成利用率极广的硼砂，从而可以避免资源的浪费，提高了资源的利用率，十分的环保和实用；且该结构的制造装置，能够实现随车携带，在汽车行驶至户外或郊区等无法补充氢气的地方，因为氢气不足而无法继续驾驶时，采用该装置进行应急处理，制备氢气来提供动力。
进一步的，所述加热机构包括加热箱，所述加热箱的侧壁的顶部设有进液管，所述加热箱的侧壁底部设有出液管，所述加热箱呈封闭状态；通过上述结构的设置，使得清水可以通过加热箱实现加热的效果，以便于对还原机构进行水浴加热，实现硼砂的生成，提高了对温度控制的精确性。
进一步的，所述加热箱内设有加热腔，所述加热腔的内顶壁和内地面上分别等距交错设有多个加热板，所述加热板一端与加热箱固定连接，所述加热板的另一端悬空设置；通过上述结构的设置，可以有效的对清水进行加热，使得清水可以在限定的空间内流过更多的距离，以提高清水的加热速度，加强清水的加热效率。
进一步的，所述还原机构包括与出液管连接的反应箱，所述反应箱内设有加热层，所述加热层的顶部设有矩型挡板，所述加热层的侧边设有反应腔，所述反应腔的底部通过多个固定块与反应箱的底部连接；通过上述结构的设置，可以有效的实现加热后的清水循环流动的效果，从而可以对反应腔内的偏硼酸钠进行加热，以便于反应生成硼砂等物质，提高了反应的效率。
进一步的，所述反应腔的底部设有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴上设有一转动轴，所述转动轴的侧壁上环设有多个搅拌叶片，所述反应箱的侧壁上设有与加热箱连接的输液管道；通过上述结构的设置，使得偏硼酸钠可以在反应腔内一边搅拌一边进行加热，以便于加快偏硼酸纳的受热速度，使得偏硼酸钠的受热更加的均匀，从而提高了偏硼酸钠的受热效率。
进一步的，所述制氢桶的侧边设有储水箱，所述储水箱的顶部设有与螺旋管道一端相连接的输送管，所述螺旋管道的另一端与储水箱相连通，所述输送管上套设有冷凝管；通过上述结构的设置，使得制氢桶内的温度可以得到有效的降低，避免制氢桶内的温度散发到外部影响工作箱内的装置的运行，同时避免人体接触时，而导致烫伤，提高了制氢时的安全性，而冷凝管的设置，使得吸收热量后的高温清水的温度可以得到快速的降低，以便于形成水循环的结构，可以继续对制氢桶进行降温处理，减少了水资源的浪费，十分的节能。
进一步的，所述制氢桶的顶部设有与送气组件连接的送气管，所述送气组件包括与送气管相连接的送气腔，所述送气腔的侧壁上环设有多个送气管，所述送气管延伸至净化筒的内部，所述送气管上设有多个出气孔；通过上述结构的设置，可以将氢气直接输送至净化筒内，以便于对氢气进行净化处理，以便于除去氢气中的碱性物质，而送气管的设置，可以将氢气输送至散气组件的四周，以便于将氢气通过散气组件的运行往四周加速扩散，使得氢气可以更有效的穿过过滤层进行净化，减少了氢气净化所需的时间，加强了氢气的净化效果，提高了氢气的净化效率。
本发明具有以下优点：本便携式燃料电池汽车动力供给设备通过上述结构的设置，可以有效的将氢气制取中生成的偏硼酸钠进行收集，并在反应腔内通过水浴加热的方式进行反应，有效的提高了该装置对温度的控制精准度，同时可以提高偏硼酸钠的反应效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为图1中的净化筒的立体结构图。
图4为图1中的净化筒的结构示意图。
图5为图1中的送气组件的立体结构图。
图6为图1中的散气组件的结构示意图。
图7为图1中的出料管的立体结构图。
图8为图1中的出料管的结构示意图。
图9为图1中的进料管的立体结构图。
图10为图1中的进料管的结构示意图。
图11为本发明的还原机构和反应机构的立体结构图。
图12为图11中的还原机构和反应机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1-12所示，一种便携式燃料电池汽车动力供给设备，包括工作箱1，所述工作箱1的顶部通过一转轴设有可转动的盖体11，所述工作箱1内设有制氢机构和净化机构，所述制氢机构包括设于工作箱1底面上的制氢桶2，所述净化机构包括设于制氢桶2侧边的净化筒3，通过上述制氢机构和净化机构的设置，可以对氢气进行高效快速的制取，以便于新能源汽可以更有效的对氢气进行利用，上述制氢机构，减少了制取氢气所需的时间，提高了对氢气的制取效率，同时可以对制取出来的氢气进行有效的净化，提高制取出来的氢气的纯度，以便于汽车对氢气进行利用，提高氢气的净化效率，以便于汽车随时对氢气进行利用，加强了汽车对氢气的利用效率，上述制氢机构通过硼氢化钠的碱溶液加热可快速生成氢气的原理，实现对氢气制取的效果。
所述制氢桶2的内部设有隔热层21，所述隔热层21的侧边设有加热腔22，所述加热腔22内设有加热板221，所述隔热层21的内部设有螺旋管道23，所述制氢桶2的侧壁上设有延伸至工作箱1外部的进料管23，通过上述结构的设置，可以有效的对硼氢化钠碱溶液进行高温的加热，使得硼氢化钠碱溶液可以快速的对氢气进行制取，提高了氢气的产出效率，而螺旋管道23的设置，可以为制取氢气时放出的大量的热进行吸收，以便于降低制氢桶2内的温度，减少温度对外部零件的影响，提高制氢时的安全性和稳定性；上述加热板221通过与外部电路连接实现产热，清水在螺旋管道23内流动，利用水的比热容实现对温度的降低，并且上述制氢桶2的外壁上涂有隔热涂层，以便于对热量进行隔绝。
所述净化筒3内设有过滤层31，所述净化筒3的侧壁上设有送气组件，所述净化筒3内设有与送气组件相配合的散气组件，所述过滤层31与净化筒3内壁之间设有通气腔32，所述通气腔32的末端设有出料管33，通过上述结构的设置，可以有效的实现对制取出来的氢气进行净化和输送的效果，使得氢气可以通过上述结构得到高效的输送净化，以便于提高氢气的纯度，加强氢气的利用率；上述过滤层31内填充有固体超强酸，固体超强酸为目前市场上已有的产品，为现有技术，此处不再赘述，固体超强酸与氢气中的碱性杂质进行反应，实现对氢气中的碱性杂质的去除，氢气必须穿过过滤层31，才能实现净化的效果。
所述制氢桶2的侧边设有储水箱4，所述储水箱4的顶部设有与螺旋管道23一端相连接的输送管41，所述螺旋管道23的另一端与储水箱4相连通，所述输送管41上套设有冷凝管42，通过上述结构的设置，使得制氢桶2内的温度可以得到有效的降低，避免制氢桶2内的温度散发到外部影响工作箱1内的装置的运行，同时避免人体接触时，而导致烫伤，提高了制氢时的安全性，而冷凝管42的设置，使得吸收热量后的高温清水的温度可以得到快速的降低，以便于形成水循环的结构，可以继续对制氢桶2进行降温处理，减少了水资源的浪费，十分的节能；上述储水箱4内存储有大量的清水，储水箱4从底部将清水输送至螺旋管道23内，清水通过螺旋管道23的轨道向上输送，最后从输送管41中出来，清水在输送管41内流动至冷凝管42所处的位置时，冷凝管42会对清水进行降温处理，使得吸收热量后的清水可以回复到本来的温度进入储水箱4内，通过储水箱4再次输送至螺旋管道23中，实现清水的循环流动。
所述制氢桶2的顶部设有与送气组件连接的送气管24，所述送气组件包括与送气管24相连接的送气腔34，所述送气腔34的侧壁上环设有多个送气管341，所述送气管341延伸至净化筒3的内部，所述送气管341上设有多个出气孔342，通过上述结构的设置，可以将氢气直接输送至净化筒3内，以便于对氢气进行净化处理，以便于除去氢气中的碱性物质，而送气管341的设置，可以将氢气输送至散气组件的四周，以便于将氢气通过散气组件的运行往四周加速扩散，使得氢气可以更有效的穿过过滤层31进行净化，减少了氢气净化所需的时间，加强了氢气的净化效果，提高了氢气的净化效率；氢气制取出来后，向上漂浮，通过送气管24的输送，流动至送气腔34内，从而通过送气腔34将氢气输送至各个出气管341内，氢气接着便可以通过出气孔342输送至腔室35内，实现氢气充满腔室35的效果。
所述净化筒3的内部与过滤层31的侧壁之间呈封闭状态设有腔室35，所述通气腔32与出料管33相连通，所述净化筒3的侧边呈漏斗状设置，所述出料管33的顶部设有输气管331，通过上述腔室35的设置，使得净化后的氢气可以通过腔室35向着出料管33汇聚，提高对氢气的输送效率，使得新车可以随时对氢气进行制取、净化及利用，提高了对氢气的利用效率，减少了对氢气进行利用的时间，加强了对氢气进行输送的稳定性，氢气穿过过滤层31进入通气腔32内，接着顺着通气腔32进入出料管33内，从而实现对氢气的外输。
所述散气组件包括设有腔室35的侧壁上的驱动电机36，所述驱动电机36的输出轴上固设有驱动轴361，所述驱动轴361的外圆周表面上设有多个旋转叶片362，所述驱动轴361的末端与一转动轴承363固定连接，所述转动轴承363固设于净化筒3的侧壁上，通过上述结构的设置，可以有效的对驱动轴361进行驱动，使得旋转叶片362可以旋转起来，以便于对输送至腔室35内的氢气进行驱动，使得氢气可以向着四周加速扩散，朝着过滤层31外进行流动，从而可以加快氢气的输送效率，同时加强了氢气的净化效果，并且提高了对氢气的净化效率；上述驱动电机36通过输出轴对驱动轴361进行驱动，使得驱动轴361带动旋转叶片362进行转动，从而使得旋转叶片362可以吹动腔室35内的氢气向四周扩散，以便于驱动氢气朝着过滤层31的方向进行扩散，使得氢气可以快速穿过过滤层31，以进行实现对氢气进行快速净化的效果。
所述出料管33的侧壁内设有储气腔332，所述储气腔332的侧壁上设有与出料管33内腔连通的通气孔333，所述储气腔332与输气管331连通，所述输气管331的末端与一送风机334连接，通过上述结构相互配合的设置，使得出料管33可以形成负压结构，以便于加快氢气外输的速度，提高了氢气外输的效率，而上述送风机334与外部储氢箱体连接，利用外输的氢气来加快氢气的输送效率，可以避免空气的利用而影响制取出来的氢气的纯度，可以在加强氢气的输送效率的同时保证外输的氢气的纯度，有效提高了该装置对氢气的生产质量；上述送风机334将已净化好的一小部分氢气进行抽取，然后输送至储气腔332内，从而实现出料管33内的负压效果，提高氢气的输送效率。
所述进料管23的内部设有两个环形挡板231，所述两个环形挡板231之间设有球体阀232，所述球体阀232的上设有与进料管23内壁相配合的通孔233，所述球体阀232的顶部与一旋转电机234的输出轴固定连接，通过上述结构的配合设置，使得进料管23可以控制硼氢化钠碱溶液的流量，以便于根据需要输送相应的溶液，增加了硼氢化钠碱溶液输送时的可控性，提高对硼氢化钠碱溶液的输送效率，同时实现了对氢气制取的量的控制效果，避免生产出过多的氢气而造成不必要的浪费，且节省了能源的损耗；上述旋转电机234通过外部PLC控制器进行驱动，当不需要输送硼氢化钠碱溶液时，旋转电机234通过输出轴驱动球体阀232进行转动，使得通孔233与环形挡板231的开口不接触，出料管23的侧壁对通孔233进行封闭，实现出料管23的闭合，当需要输送硼氢化钠碱溶液时，旋转电机234通过输出轴驱动球体阀232进行转动，使得通孔233与环形挡板231的开口相重合，对通孔233的合并，实现对出料管23的开启。
还包括加热机构和还原机构，通过上述结构的设置，可以对偏硼酸钠进行有效的加工处理，使其可以生成利用率极广的硼砂，从而可以避免资源的浪费，提高了资源的利用率，十分的环保和实用，所述加热机构包括加热箱5，所述加热箱5的侧壁的顶部设有进液管51，所述加热箱5的侧壁底部设有出液管52，所述加热箱5呈封闭状态，通过上述结构的设置，使得清水可以通过加热箱5实现加热的效果，以便于对还原机构进行水浴加热，实现硼砂的生成，提高了对温度控制的精确性，所述加热箱5内设有加热腔53，所述加热腔53的内顶壁和内地面上分别等距交错设有多个加热板54，所述加热板54一端与加热箱5固定连接，所述加热板54的另一端悬空设置，通过上述结构的设置，可以有效的对清水进行加热，使得清水可以在限定的空间内流过更多的距离，以提高清水的加热速度，加强清水的加热效率；上述加热板54通过电线与外部PLC控制器连接，将温度控制在57摄氏度，从而可以对反应腔62内进行持续的加热。
所述还原机构包括与出液管52连接的反应箱6，所述反应箱6内设有加热层6，所述加热层6的顶部设有矩型挡板61，所述加热层61的侧边设有反应腔62，所述反应腔62的底部通过多个固定块621与反应箱62的底部连接，通过上述结构的设置，可以有效的实现加热后的清水循环流动的效果，从而可以对反应腔62内的偏硼酸钠进行加热，以便于反应生成硼砂等物质，提高了反应的效率；上述加热后的清水通过出液管52进入反应腔62内，在通过输液管道64回流至加热箱5内，继续进行加热，上述水浴加热一直通过管道的循环输输送实现热水的循环流动，可以有效减少热量的流失，同时将水温保持在一个稳定的温度，所述反应腔62的底部设有搅拌电机63，所述搅拌电机63的输出轴上设有一转动轴631，所述转动轴631的侧壁上环设有多个搅拌叶片632，所述反应箱6的侧壁上设有与加热箱5连接的输液管道64，通过上述结构的设置，使得偏硼酸钠可以在反应腔62内一边搅拌一边进行加热，以便于加快偏硼酸纳的受热速度，使得偏硼酸钠的受热更加的均匀，从而提高了偏硼酸钠的受热效率，上述搅拌电机63可以带动转动轴631进行转动，转动轴631带动搅拌叶片632进行转动，从而可以起到对偏硼酸钠进行搅拌的效果。

Claims (7)

1.一种便携式燃料电池汽车动力供给设备,包括工作箱(1)，所述工作箱(1)的顶部通过一转轴设有可转动的盖体(11)，所述工作箱(1)内设有制氢机构和净化机构：其特征在于：所述制氢机构包括设于工作箱(1)底面上的制氢桶(2)，所述净化机构包括设于制氢桶(2)侧边的净化筒(3)，还包括加热机构和还原机构。
2.根据权利要求1所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述加热机构包括加热箱(5)，所述加热箱(5)的侧壁的顶部设有进液管(51)，所述加热箱(5)的侧壁底部设有出液管(52)，所述加热箱(5)呈封闭状态。
3.根据权利要求1所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述加热箱(5)内设有加热腔(53)，所述加热腔(53)的内顶壁和内地面上分别等距交错设有多个加热板(54)，所述加热板(54)一端与加热箱(5)固定连接，所述加热板(54)的另一端悬空设置。
4.根据权利要求2所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述还原机构包括与出液管(52)连接的反应箱(6)，所述反应箱(6)内设有加热层(6)，所述加热层(6)的顶部设有矩型挡板(61)，所述加热层(61)的侧边设有反应腔(62)，所述反应腔(62)的底部通过多个固定块(621)与反应箱(62)的底部连接。
5.根据权利要求4所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述反应腔(62)的底部设有搅拌电机(63)，所述搅拌电机(63)的输出轴上设有一转动轴(631)，所述转动轴(631)的侧壁上环设有多个搅拌叶片(632)，所述反应箱(6)的侧壁上设有与加热箱(5)连接的输液管道(64)。
6.根据权利要求1所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述制氢桶(2)的侧边设有储水箱(4)，所述储水箱(4)的顶部设有与螺旋管道(23)一端相连接的输送管(41)，所述螺旋管道(23)的另一端与储水箱(4)相连通，所述输送管(41)上套设有冷凝管(42)。
7.根据权利要求6所述的便携式燃料电池汽车动力供给设备，其特征在于：所述制氢桶(2)的顶部设有与送气组件连接的送气管(24)，所述送气组件包括与送气管(24)相连接的送气腔(34)，所述送气腔(34)的侧壁上环设有多个送气管(341)，所述送气管(341)延伸至净化筒(3)的内部，所述送气管(341)上设有多个出气孔(342)。
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