[实用新型]常压下车载铝水反应制氢系统

说明书

本实用新型公开了一种常压下车载铝水反应制氢系统，包括反应箱、第一换热器、氢气泵、水加热缓存罐、压力计、电控水阀和气液分离器，通过氢气管依次连通水箱出气口、第一换热器和气液分离器，氢气泵连接于氢气管上抽取输送氢气，水加热缓存罐的出水口接水箱的进水口，用于将水加热至第一预设温度并对所述反应箱供水，电控水阀安装于进水口上，压力计安装于反应箱内并检测所述反应箱内的压强，压力计在压强超出第一预设压强时打开氢气泵且关闭电控水阀，在压强小于等于常压时关闭氢气泵且打开所述电控水阀，所述第一预设压强大于常压。与现有技术相比，本实用新型在常压下进行铝水反应制氢，制氢效率高、使用安全，设计灵活成本低。

技术领域

本实用新型涉及汽车新能源，尤其涉及一种常压下车载铝水反应制氢系统，可在常压、使用安全的条件下进行铝水制氢。

背景技术

当前汽车所依靠的主要是不可再生的化石能源。随之汽车数量的不断增多，化石能源储量日益减少，造成环境污染和全球温室效应日益加剧，迫使人类不得不寻找一种理想能源来代替化石能源。氢能是人类21世纪最具发展潜力的理想能源，具有能量密度高、清洁、可再生、方便利用等优点，是未来作为新能源最佳的选择。随着氢燃料电池在政府的能源、环保的战略下大力发展和日益成熟，燃料电池技术已广泛应用于汽车工业领域，与传统的内燃机相比，燃料电池具有更高的能源转换效率，而且由于其反应的产物是水，不产生任何的污染物和温室气体，实现了真正的零排放。

氢能虽然有众多优点，但如何安全储存运输是需要解决的关键难题。常规的储存方式需要高压低温的极端条件，对汽车的储氢罐及加氢站设计和建设都要求很高，同时还消耗大量能源。目前，在国内只有上海、佛山、云浮、武汉等几个城市建设有加氢站，受到建设安全和成本等多因素的影响，严重阻碍了加氢站的建设规模和推广，而目前商业化燃料电池汽车都携带有高压储氢罐，脱离不了加氢站工作，使燃料电池汽车更难普及。鉴于存在的问题，迫切需设计出一种新型的汽车动力方式，来克服现有汽车动力提供方式存在的缺陷，开发车载制氢是解决这些问题的有效途径。车载制氢系统的应用可脱离加氢站工作，对于氢能源车辆的普及和推广具有重大意义。

目前车载制氢主要有两种方式，一种是甲醇水制氢，一种是铝水反应制氢。其中甲醇制氢存在启动时间慢、气体分离复杂、产物有二氧化碳等问题，不符合当今能源发展方向；而铝水反应制氢存在分离简单、储氢比高、制氢纯度高、不产生对环境有害产物等优点，很符合当今能源发展的趋势。

铝水反应制氢的方式有很多，最常见有在中、低压条件下氢气发生装置制氢，但有压力的制氢方式都存在温度较高、压力较大、氢气发生装置内有效体积小、设备要求高等问题。当氢气发生装置压力有0.1MPa以上时，制氢设备的温度将高达110°C以上，氢气的反应器需做成椭圆型，大大减小制氢空间，从减小系统的制氢量，无法满足车载要求。

为此，参考中国专利201820759215.5，公开了一种车载氢气发生装置，其反应箱直接设有加热器，以加热反应箱内的水，以降低反应箱内工作压强的要求。然而，该车载氢气发生装置使得反应发生时，铝合金是预先浸泡在水中，再进行加热反应，此方法存在两点不足：（1）根据铝合金的特性，浸泡在水中的时间越长越难反应，甚至不反应；（2）需要加热反应箱，反应箱体积占比大，使加热器加热水的效率不高，从而出现了启动反应时间长、加热器选型功率要高的问题。再者，该车载氢气发生装置输出氢气的量不控，制氢速率慢，无法对车辆提供稳定压强。

故，急需一种可解决上述问题的常压下车载铝水反应制氢系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种常压下车载铝水反应制氢系统，在常压下进行铝水反应制氢，制氢效率高、使用安全，对反应箱形状、设备要求低，使得反应箱可设计成具有足够制氢空间的反应箱。