CN208947107U - 加甲醇水、加氢和充电多用*** - Google Patents
加甲醇水、加氢和充电多用*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种加甲醇水、加氢和充电多用***，包括：甲醇水存储设备、重整氧化模组、氢气处理模组和发电模组；甲醇水存储设备与重整氧化模组连接，重整氧化模组与氢气处理模组连接；重整氧化模组用于将甲醇水转化为重整气输送到氢气处理模组，氢气处理模组对重整气进行提纯处理并存储；氢气处理模组与发电模组连接；发电模组能够使用氢气和/或重整气进行发电并存储电能；发电模组还能够向外部供电；还包括与甲醇水存储设备连接的甲醇水添加设备；甲醇水添加设备能够向外部供应甲醇水。本申请以相对低成本的、移动或固定方式，一站式解决对外加甲醇水、加氢和充电的服务问题，以促进新能源车辆技术的发展和运营推广。
Description
技术领域
本申请涉及新能源技术领域，具体涉及一种加甲醇水、加氢和充电多用***。
背景技术
需求牵引层面，为解决日趋严重的能源紧张和环境污染问题，世界各国均在结合各自的国情大力发展新能源技术和产业。技术推动层面，目前锂电和质子交换膜燃料电池技术相对成熟完善，基于锂电技术的纯电动车和基于质子交换膜燃料电池技术的氢燃料电池车构成了新能源车辆规模商用的主流。
相关技术中，纯电动车需要使用充电桩充电，氢燃料电池车需要加氢。目前的充电、加氢设施没有足够的数量来满足日益增长的新能源使用需求；充电设施和加氢设施不能复用，分别建设大量的充电、加氢设施就需要巨大的前期投入和运营成本。
实用新型内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种加甲醇水、加氢和充电多用***。
根据本申请的实施例，提供一种加甲醇水、加氢和充电多用***，包括：甲醇水存储设备、重整氧化模组、氢气处理模组和发电模组；
所述甲醇水存储设备与所述重整氧化模组连接，所述重整氧化模组与所述氢气处理模组连接；所述重整氧化模组用于将甲醇水转化为重整气输送到所述氢气处理模组，所述氢气处理模组对重整气进行提纯处理并存储；所述氢气处理模组能够将存储的氢气向外部输送；
所述氢气处理模组与所述发电模组连接；所述发电模组能够使用氢气和/或重整气进行发电并存储电能；所述发电模组还能够向外部供电；
本申请的***还包括与所述甲醇水存储设备连接的甲醇水添加设备；所述甲醇水添加设备能够向外部供应甲醇水。
进一步地，所述重整氧化模组包括：至少一个重整氧化单元；
所述重整氧化单元包括氧化室和重整室；所述氧化室通过氧化放热给所述重整室加热到达重整温度，所述重整室发生催化反应将气化的甲醇水裂解重整成为包含氢气的重整气。
进一步地，所述重整室通过输气管道连接到所述氢气处理模组。
进一步地，所述氢气处理模组包括：过滤提纯设备和加压存储设备；
所述重整室通过输气管道连接到所述过滤提纯设备；所述过滤提纯设备用于将重整气进行过滤提纯为氢气，并输送到所述加压存储设备；所述加压存储设备将氢气进行压缩，并存储到高压氢气瓶。
进一步地，所述***还包括：加氢设备；
所述加压存储设备与所述加氢设备连接；所述加氢设备能够连接外部的用氢设备并给用氢设备加氢。
进一步地，所述发电模组包括发电单元和存储放电单元；所述发电单元用于发电，并将电能输送到所述存储放电单元进行存储。
进一步地，所述发电单元包括：低温电堆和/或高温电堆；
所述低温电堆与所述氢气处理模组连接，用于使用氢气发电；
所述高温电堆与所述重整氧化模组连接，用于使用重整气发电。
进一步地，所述***还包括：充电桩；
所述存储放电单元与所述充电桩电连接；所述充电桩能够连接外部的用电设备并给用电设备充电。
进一步地，所述存储放电单元采用锂电池。
进一步地，所述***以柜式、箱式或方舱形式集成为一体。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
作为新能源车辆推广使用的一种配套解决方案，利用甲醇重整制氢燃料电池技术完成制氢和发电，以移动或固定的方式对外提供加甲醇水、加氢和充电(电源)服务，能够在极大程度上缓解日益增长的纯电动车充电、纯氢燃料电池车加氢需求和建设与运营充电、加氢设施巨大投入之间的矛盾以及新能源车辆用户焦虑，提升信心，加速新能源技术的发展和运用推广。
本申请以相对低成本的、移动或固定方式，一站式解决对外加甲醇水、加氢和充电的服务问题，以促进新能源车辆技术的发展和运营推广。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种加甲醇水、加氢和充电多用***的结构示意图。
图中：1-重整氧化模组；101-重整氧化单元；2-氢气处理模组；201-过滤提纯设备；202-加压存储设备；3-发电模组；301-低温电堆；302-高温电堆；303-存储放电单元；4-加氢设备；5-用氢设备；6-充电桩；7-其他用电设备；8-用电设备；9-甲醇水存储设备；10-甲醇水添加设备；11-用甲醇水设备。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。
图1是根据一示例性实施例示出的一种加甲醇水、加氢和充电多用***，包括：甲醇水存储设备9、重整氧化模组1、氢气处理模组2和发电模组3；
所述甲醇水存储设备9与所述重整氧化模组1连接，所述重整氧化模组1与所述氢气处理模组2连接；所述重整氧化模组1用于将甲醇水转化为重整气输送到所述氢气处理模组2，所述氢气处理模组2对重整气进行提纯处理并存储；所述氢气处理模组2能够将存储的氢气向外部输送；
所述氢气处理模组2与所述发电模组3连接；所述发电模组3能够使用氢气和/或重整气进行发电并存储电能；所述发电模组3还能够向外部供电；
本申请的***还包括与所述甲醇水存储设备9连接的甲醇水添加设备10；所述甲醇水添加设备10能够向外部供应甲醇水。甲醇水添加设备10可以与用甲醇水设备11连接，以供应甲醇水。
本申请设计了一种基于甲醇重整制氢燃料电池技术的加甲醇水、加氢和充电多用***，使用根据自身及外部需求确定容积、适应场地或空间布局特点设计的燃料箱、池或适宜数量的国际标准油桶等方式，携带或储存事先按照一定比例量携带的甲醇和纯化水。这些甲醇和纯化水一方面可以通过配比装置按照设定的比例进行混合后，采用与传统加油机完全一样的装置以移动或固定的方式对外提供加甲醇水服务，另一方面可以按照设定比例混合后用于本***后续的重整制氢、对外加氢、发电和对外充电。本申请的***通过将甲醇水气化，在一定温度条件下催化重整制备成主要成分为氢气的重整气体，直接导入高温质子交换膜电堆发电，利用储电放电单元储电和对外充电；或者经过过滤提纯处理，加压储存和对外加氢。
一些实施例中，所述重整氧化模组1包括：至少一个重整氧化单元101；
所述重整氧化单元101包括氧化室和重整室；所述氧化室通过氧化放热给所述重整室加热到达重整温度，所述重整室发生催化反应将气化的甲醇水裂解重整成为包含氢气的重整气。
一些实施例中，甲醇水存储设备9包括甲醇存储装置、纯化水存储装置和自动配比装置。甲醇存储装置、纯化水存储装置分别与自动配比装置连接，自动配比装置与重整氧化单元101的重整室连接。自动配比装置将甲醇和纯化水按照预设的比例混合后，送入重整室中。
本申请将甲醇重整制氢环节独立出来，采用模块化设计和运用，根据装置自身及对外充电、加氢的需求灵活组合配置重整氧化单元101的数量。
一些实施例中，所述重整室通过输气管道连接到所述氢气处理模组2。
一些实施例中，所述氢气处理模组2包括：过滤提纯设备201和加压存储设备202；
所述重整室通过输气管道连接到所述过滤提纯设备201；所述过滤提纯设备201用于将重整气进行过滤提纯为氢气，并输送到所述加压存储设备202；所述加压存储设备202将氢气进行压缩，并存储到高压氢气瓶。
一些实施例中，所述***还包括：加氢设备4；
所述加压存储设备202与所述加氢设备4连接；所述加氢设备4能够连接外部的用氢设备5并给用氢设备5加氢。
一些实施例中，所述发电模组3包括发电单元和存储放电单元303；所述发电单元用于发电，并将电能输送到所述存储放电单元303进行存储。
一些实施例中，所述发电单元包括：低温电堆301和/或高温电堆302；
所述低温电堆301与所述氢气处理模组2连接，用于使用氢气发电；具体地，低温电堆301与加压存储设备202连接，利用提纯后的氢气发电；
所述高温电堆302与所述重整氧化模组1连接，用于使用重整气发电；具体地，高温电堆302直接与重整氧化单元101的重整室连接，利用重整气发电。
一些实施例中，过滤提纯设备201与重整氧化单元101的氧化室连接，将提纯后的氢气送入氧化室，进行氧化放热。高温电堆302也可以与氧化室连接，将发电后剩余的包含氢气的尾气送入氧化室进行回收利用。
本申请的***既可以采用高温电堆302，也可以采用低温电堆301。电堆的功率规格与重整氧化模组1中所包含的重整氧化单元101的数量相匹配。
一些实施例中，所述***还包括：充电桩6；
所述存储放电单元303与所述充电桩6电连接；所述充电桩6能够连接外部的用电设备8并给用电设备8充电。
一些实施例中，所述存储放电单元303采用锂电池。
一些实施例中，所述***以柜式、箱式或方舱形式集成为一体。
本申请的***采用一体化设计，既可以搭载在车辆(包括使用此***发电提供自身动力的)上移动使用，也可以设置在固定的站点，对外提供充电和加氢服务。
容易理解的是，本申请的***也可以根据固定场所或移动空间的布局分散配置，适应移动或固定运用的要求。
在实际运用场景中，本申请的充电(电源)与加氢功能既可同时存在，也可独立存在，通过增减氢过滤提纯、加压储存和加氢环节来灵活配置，控制成本。
本实用新型应用的优点和意义在于：
相对于传统的汽/柴油、煤炭等化石能源，甲醇燃料来源丰富、易于获得，同时使用成本更低、更安全、更环保、更隐蔽。
对纯电动车用户而言，本***就是移动或固定式充电桩(一对多)、电源或发电站，不需要在对现实需求不清楚的情形下盲目投资建设和运营固定充电桩设施，以相对低成本的、灵活的方式缓解纯电动车辆用户的使用焦虑，加速纯电动车运用推广，同时相关运营大数据可以指导固定充电桩设施的建设，有效降低投资及运营风险。
对需要在野外或临时应急使用电能的用户(如通信基站等)而言，本***就是使用成本更低廉、更环保、更隐蔽的应急电源、发电站。
对氢燃料车或其它需要使用氢能的用户而言，本***就是移动或固定式加氢站。不需要在对现实需求不清楚的情形下盲目投资建设及运营耗资巨大、有重大安全隐患顾虑的加氢站、制氢及储运设施和装备，作为氢能规模应用启动期的过渡性手段以及后续成熟期的补充手段，以相对低成本、灵活的方式一站式解决氢能实际应用面临的制氢、储运、分发的难题，加速氢燃料车、氢能的应用推广，有效降低氢能供给相关的投资及运营风险。
对使用甲醇水重整制氢燃料电池汽车或其他需要使用甲醇及甲醇水的用户而言，本***就是移动或固定式燃料补给站。在甲醇水重整制氢燃料电池汽车推广前期，弥补加甲醇水站、甲醇站的批量不足问题。
对本***自身而言，因为甲醇水重整制氢环节模块化配置，增加了氢过滤提纯、加压储存，可以根据需要灵活选用高温电堆302或低温电堆301发电，可以选择是否为***承载车辆提供动力输出。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种加甲醇水、加氢和充电多用***，包括：甲醇水存储设备、重整氧化模组、氢气处理模组和发电模组；
所述甲醇水存储设备与所述重整氧化模组连接，所述重整氧化模组与所述氢气处理模组连接；所述重整氧化模组用于将甲醇水转化为重整气输送到所述氢气处理模组，所述氢气处理模组对重整气进行提纯处理并存储；所述氢气处理模组能够将存储的氢气向外部输送；
所述氢气处理模组与所述发电模组连接；所述发电模组能够使用氢气和/或重整气进行发电并存储电能；所述发电模组还能够向外部供电；
其特征在于，还包括与所述甲醇水存储设备连接的甲醇水添加设备；所述甲醇水添加设备与用甲醇水设备连接；
所述甲醇水存储设备包括甲醇存储装置、纯化水存储装置以及自动配比装置，所述甲醇存储装置与纯化水存储装置与自动配比装置连接，所述自动配比装置与重整氧化模组连接，所述自动配比装置还与甲醇水添加设备连接。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述重整氧化模组包括：至少一个重整氧化单元；
所述重整氧化单元包括氧化室和重整室；所述氧化室通过氧化放热给所述重整室加热到达重整温度，所述重整室发生催化反应将气化的甲醇水裂解重整成为包含氢气的重整气。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述重整室通过输气管道连接到所述氢气处理模组。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述氢气处理模组包括：过滤提纯设备和加压存储设备；
所述重整室通过输气管道连接到所述过滤提纯设备；所述过滤提纯设备用于将重整气进行过滤提纯为氢气，并输送到所述加压存储设备；所述加压存储设备将氢气进行压缩，并存储到高压氢气瓶。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述***还包括：加氢设备；
所述加压存储设备与所述加氢设备连接；所述加氢设备能够连接外部的用氢设备并给用氢设备加氢。
6.根据权利要求1-5任一项所述的***，其特征在于，所述发电模组包括发电单元和存储放电单元；所述发电单元用于发电，并将电能输送到所述存储放电单元进行存储。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述发电单元包括：低温电堆和/或高温电堆；
所述低温电堆与所述氢气处理模组连接，用于使用氢气发电；
所述高温电堆与所述重整氧化模组连接，用于使用重整气发电。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述***还包括：充电桩；
所述存储放电单元与所述充电桩电连接；所述充电桩能够连接外部的用电设备并给用电设备充电。
9.根据权利要求6所述的***，其特征在于：所述存储放电单元采用锂电池。
10.根据权利要求1-5、7-9任一项所述的***，其特征在于：所述***以柜式、箱式或方舱形式集成为一体。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111711182A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 广东能创科技有限公司 | 一种森林公园监控用星型拓扑结构氢能供电*** |
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