[发明专利]一种具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站及方法

权利要求书

1.一种具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：包括控制装置、甲醇水储存输送装置、至少三组甲醇水重整制氢发电模组、交直流电力转换装置及若干充电机，其中：

控制装置，与甲醇水储存输送装置、甲醇水重整制氢发电模组、交直流电力转换装置及充电机均电性连接并控制其工作状态；

甲醇水储存输送装置，用于向甲醇水重整制氢发电模组输送甲醇和水原料；

甲醇水重整制氢发电模组，包括重整器及燃料电池，甲醇和水原料在重整器内发生重整制氢反应，制得的氢气进入燃料电池，在燃料电池内，氢气与空气中的氧气发生电化学反应，产生电能输出；

交直流电力转换装置，用于将燃料电池输出的电能转换为待充电设备所需求的适当电压、电流的交流电或直流电；

充电机，用于向待充电设备进行充电；

所述充电机在充电过程中，将即时充电功率需求量反馈给控制装置，该控制装置根据充电功率需求量信息控制适当数量的甲醇水重整制氢发电模组运转，并控制甲醇水储存输送装置向运转的甲醇水重整制氢发电模组输送甲醇和水原料。

2.根据权利要求1所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述甲醇水重整制氢发电模组的重整器内设有重整室及氢气纯化装置，重整室内的温度为300-570℃温度，重整室内设有催化剂，甲醇和水在重整室内发生甲醇和水的重整制氢反应制得含氢气体，重整室与氢气纯化装置通过连接管路连接，连接管路的全部或部分设置于重整室内，能通过重整室内的高温继续加热从重整室输出的气体；所述连接管路作为重整室与氢气纯化装置之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与氢气纯化装置的温度相同或接近，从氢气纯化装置的产气端得到氢气，供应给燃料电池。

3.根据权利要求2所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述甲醇水重整制氢发电模组整合有换热器，所述换热器安装于甲醇水储存输送装置与重整器之间的输送管道上，低温的甲醇和水原料在换热器中，与重整室输出的高温氢气进行换热，甲醇和水原料温度升高、汽化；所述重整器的氢气纯化装置的产气端输出的氢气，经换热器后温度降低，再供应给燃料电池。

4.根据权利要求2所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述氢气纯化装置为膜分离装置，该膜分离装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金，钯银合金的质量百分比钯占75%-78%，银占22%-25%。

5.根据权利要求1所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述甲醇水重整制氢发电模组的燃料电池包括水循环降温系统，该水循环降温系统用于对燃料电池进行散热降温，该水循环降温系统包括散热装置、至少两个水泵、水容器及集水器，所述散热装置位于燃料电池内，所述水容器中的水可在水泵的驱动作用下，经集水器集水后，从燃料电池之进水口进入散热装置，再从燃料电池之出水口回流至水容器，所述控制装置与所述至少两个水泵电性连接，以控制每个水泵运转；该燃料电池在电化学反应产生电的过程中，将即时温度信号反馈给控制装置，控制装置根据即时温度信号控制适当数量的水泵运转，当即时温度较低时，控制较少的水泵运转，当即时温度较高时，控制较多的水泵运转，控制装置实时侦测水循环降温系统中水泵的运转状况，当任意一个水泵运转异常时，控制装置控制该异常水泵停止运转，并控制一待机的水泵运转，或者控制其他运转中的水泵加快运转速度，以补偿因该异常水泵停止运转而减少的水流量。

6.根据权利要求1所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述甲醇水重整制氢发电模组的燃料电池包括风冷降温与空气输送系统，该风冷降温与空气输送系统包括空气过滤器及风扇，空气过滤器位于燃料电池的一侧，风扇位于燃料电池的另一侧，在风扇的驱动下，外界空气经空气过滤器过滤后从燃料电池一侧进入，再从燃料电池另一侧排出；外界空气在通过燃料电池的过程中，为燃料电池提供电化学反应所需要的氧气，并同时为燃料电池散热降温。

7.根据权利要求1所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站，其特征在于：所述甲醇水储存输送装置包括甲醇水储存塔、甲醇水缓冲容器及输送泵，所述甲醇水储存塔内储存有液态的甲醇和水原料，该甲醇和水原料经甲醇水缓冲容器缓冲后，由输送泵输送至甲醇水重整制氢发电模组；所述输送泵的数量与甲醇水重整制氢发电模组的数量相匹配，所述甲醇水缓冲容器的数量等于或少于输送泵的数量。

8.权利要求1～7中任意一项所述的具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)充电机在充电过程中，将即时充电功率需求量反馈给控制装置；

(2)控制装置根据即时充电功率需求量信息控制适当数量的甲醇水重整制氢发电模组运转，并控制甲醇水储存输送装置向运转的甲醇水重整制氢发电模组输送甲醇和水原料；当即时充电功率需求量较小时，控制较少的甲醇水重整制氢发电模组运转，当即时充电功率需求量较大时，控制较多的甲醇水重整制氢发电模组运转；

(3)控制装置实时侦测每一组甲醇水重整制氢发电模组的工作运转状况，当任意一组甲醇水重整制氢发电模组运转异常时，控制装置控制该异常的甲醇水重整制氢发电模组停止运转，并控制一处于待机状态的甲醇水重整制氢发电模组运转，或者控制其他运转中的甲醇水重整制氢发电模组加快制氢发电速度，以补偿因该异常的甲醇水重整制氢发电模组停止运转而减少的制氢发电量。