一種水氫移動(dòng)充電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于日常用品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)充電器，尤其涉及一種水氫移動(dòng)充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)充電器也叫移動(dòng)電源、“備用電源”、“應(yīng)急充電器”、“不間斷電源”、“外掛電池”、“外置電池”、“后備電池”、“數(shù)碼充電伴侶”。移動(dòng)電源概念是隨著2013年數(shù)碼產(chǎn)品的普及和快速增長(zhǎng)而發(fā)展起來(lái)的，其定義就是方便易攜帶的大容量隨身電源。
[0003]現(xiàn)有的移動(dòng)充電器在電量不足時(shí)需要通過(guò)交流電充電，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有交流電的場(chǎng)所，移動(dòng)充電器的作用有限。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的移動(dòng)充電器，以便克服現(xiàn)有移動(dòng)充電器存在的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種水氫移動(dòng)充電器，可利用甲醇制得氫氣發(fā)電作為移動(dòng)充電器提供的電源，提供源源不斷的電能。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種水氫移動(dòng)充電器，所述移動(dòng)充電器包括:充電器本體、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)，甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、充電器本體依次連接；
[0008]所述充電器本體包括充電電池、充放電管理電路、DC-DC升壓電路、電芯保護(hù)電路，充放電管理電路分別與DC-DC升壓電路、電芯保護(hù)電路、充電電池；充電電池分別與DC-DC升壓電路、電芯保護(hù)電路連接；所述充電器本體設(shè)有連接線纜，連接線纜與氫氣發(fā)電系統(tǒng)連接;
[0009]所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)，制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)依次連接；
[0010]所述制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣，所述制氫子系統(tǒng)包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、液體儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、快速啟動(dòng)裝置、制氫設(shè)備、膜分離裝置；
[0011]所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室；膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi)，分離室設(shè)置于重整室的里面；所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、液體儲(chǔ)存容器分別與制氫設(shè)備連接；液體儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水；
[0012]所述快速啟動(dòng)裝置為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)能源；所述快速啟動(dòng)裝置包括第一啟動(dòng)裝置、第二啟動(dòng)裝置；所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路，第一氣化管路的內(nèi)徑為1?2mm，第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上；所述第一氣化管路的一端連接液體儲(chǔ)存容器，通過(guò)原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中；第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇，而后通過(guò)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒；或者，第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇，且輸出的甲醇溫度達(dá)到自燃點(diǎn)，甲醇從第一氣化管路輸出后直接自燃；所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路，第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi)，第一氣化管路或/和第二氣化管路輸出的甲醇為重整室加熱的同時(shí)加熱第二氣化管路，將第二氣化管路中的甲醇?xì)饣?；所述重整室?nèi)壁設(shè)有加熱管路，加熱管路內(nèi)放有催化劑；所述快速啟動(dòng)裝置通過(guò)加熱所述加熱管路為重整室加熱；所述制氫系統(tǒng)啟動(dòng)后，制氫系統(tǒng)通過(guò)制氫設(shè)備制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源；
[0013]所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為若干太陽(yáng)能啟動(dòng)模塊，太陽(yáng)能啟動(dòng)模塊包括依次連接的太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能電能轉(zhuǎn)換電路、太陽(yáng)能電池；太陽(yáng)能啟動(dòng)模塊為第一加熱機(jī)構(gòu)提供電能；或者，所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為手動(dòng)發(fā)電機(jī)，手動(dòng)發(fā)電機(jī)將發(fā)出的電能存儲(chǔ)于電池中；
[0014]所述催化劑包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金屬氧化物、過(guò)渡金屬氧化物；其中，貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6%?1.8%，Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1%?4%，Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?12%，F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3%?8%，Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%，稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?40 %，其余為過(guò)渡金屬氧化物；
[0015]或者，所述催化劑為銅基催化劑，包括物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:3-17份的Cu0，3_18份的 ZnO, 0.5-3 份的 ZrO, 55-80 份的 A1203，1-3 份的 Ce02，1-3 份的 La203；
[0016]所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣，當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣，氣態(tài)氫氣通過(guò)燃燒放熱，為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)熱能，作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)能源；
[0017]所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱，換熱后進(jìn)入氣化室氣化；氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為300 °C?420 °C;所述重整室上部的溫度為400 °C?570 °C;重整室與分離室通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，能通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近；所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為350°C?570°C ;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器，從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣；
[0018]所述原料輸送裝置提供動(dòng)力，將液體儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備；所述原料輸送裝置向原料提供0.15?5MPa的壓強(qiáng)，使得制氫設(shè)備制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)；
[0019]所述制氫設(shè)備啟動(dòng)制氫后，制氫設(shè)備制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行；
[0020]所述制氫設(shè)備制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離，用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7M Pa ;所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%，銀占22%?25% ；
[0021]所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過(guò)傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至氫氣發(fā)電系統(tǒng)；所述傳輸管路設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓；所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電；
[0022]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門(mén)控制器、出氣閥、出氣管路；所述氣體壓力傳感器設(shè)置于傳輸管路中，用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù)，并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器；所述微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)高于設(shè)定閾值區(qū)間的最大值，微處理器控制閥門(mén)控制器打開(kāi)出氣閥設(shè)定時(shí)間，使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍，同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥，另一端連接所述制氫子系統(tǒng)，通過(guò)燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(jìn)行加熱；當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)低于設(shè)定閾值區(qū)間的最小值，微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度；
[0023]所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口，從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水，利用收集到的氫氣、氧氣供制氫子系統(tǒng)或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)使用，收集到的水作為制氫子系統(tǒng)的原料，從而循環(huán)使用；
[0024]所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥，將氫氣與氧氣分離，而后分別將氫氣與水分離、氧氣與水分離；
[0025]所述制氫設(shè)備還包括電能估算模塊、氫氣制備檢測(cè)模塊、電能存儲(chǔ)模塊；所述電能估算模塊用以估算氫氣發(fā)電裝置實(shí)時(shí)發(fā)出的電能是否能滿足重整、分離時(shí)需要消耗的電能；如果滿足，則關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置；
[0026]氫氣制備檢測(cè)模塊用來(lái)檢測(cè)制氫設(shè)備實(shí)時(shí)制備的氫氣是否穩(wěn)定；若制氫設(shè)備制備的氫氣不穩(wěn)定，則控制快速啟動(dòng)裝置再次啟動(dòng)，并將得到的電能部分存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)模塊，當(dāng)電能不足以提供制氫設(shè)備的消耗時(shí)使用；
[0027]所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)為燃料電池系統(tǒng)，燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆；所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力，自動(dòng)輸送至電堆中；所述電堆包括若干子燃料電池模塊，各個(gè)子燃料電池模塊包括至少一個(gè)超級(jí)電容；
[0028]所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路；所述壓縮的氣體主要為氧氣；空氣與氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆；
[0029]所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)；所述氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括閥門(mén)調(diào)節(jié)控制裝置，以及氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器；
[0030]所述氧氣含量傳感器用以感應(yīng)混合容器中混合的空氣與氧氣中氧氣的含量，并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門(mén)調(diào)節(jié)控制裝置；
[0031]所述壓縮氣體壓縮比傳感器用以感應(yīng)壓縮氧氣的壓縮比，并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門(mén)調(diào)節(jié)控制裝置；
[0032]所述閥門(mén)調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器的感應(yīng)結(jié)果調(diào)節(jié)氧氣輸送閥門(mén)、空氣輸送閥門(mén)，控制壓縮氧氣、空氣的輸送比例；壓縮氧氣進(jìn)入混合容器后產(chǎn)生的動(dòng)力將混合氣體推送至電堆反應(yīng)；
[0033]所述燃料電池系統(tǒng)還包括濕化系統(tǒng)，濕化系統(tǒng)包括濕度交換容器、濕度交換管路，濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分；所述反應(yīng)后氣體出氣管路輸送至濕度交換容器，
[0034]所述濕度交換管路的材料只透水不透氣，使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換，而氣體之間無(wú)法流通。
[0035]—種水