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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105655615A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610214485.3(22)申请日2016.04.07(71)申请人北京建筑大学地址100044北京市西城区展览馆路1号(72)发明人刘永峰姚圣卓裴普成秦建军金涛涛(74)专利代理机构合肥市上嘉专利代理事务所(普通合伙)34125代理人郭华俊(51)Int.Cl.H01M8/10(2016.01)H01M8/1011(2016.01)H01M8/06(2016.01)H01M8/0606(2016.01)H01M8/04089(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种车用甲醇燃料电池系统及其工作方法(57)摘要本发明公开了一种车用甲醇燃料电池系统,主要包括油箱(1)、重整器(2)、水箱(3)、气体处理器(4)、调节器(5)、催化燃烧器(6)、储气罐(7)、燃料电池堆(8)、变频器(10)。本发明还提供了前述一种车用甲醇燃料电池系统的工作方法,通过利用甲醇水蒸气重整产生氢气,经过气体处理、调压后,得到浓度和压力适当的氢气,为燃料电池堆提供氢燃料,燃料电池堆生成的水循环使用,生成的电能经过变频器调整,驱动马达输出给齿轮箱,未反应的甲醇和氢气经过催化燃烧后的热能可用来控制调节燃料电池堆的工作温度,达到节水超低排放的目的。CN105655615ACN105655615A权利要求书1/1页1.一种车用甲醇燃料电池系统,主要包括储料箱(1)、重整器(2)、水箱(3)、气体处理器(4)、调节器(5)、催化燃烧器(6)、储气罐(7)、燃料电池堆(8)、变频器(10);其特征在于:储料箱(1)与重整器(2)的甲醇入口连接;水箱(3)与重整器(2)的水入口连接;重整器(2)的气体出口经管道连接至气体处理器(4);气体处理器(4)具有外壳,气体入口设置于外壳一侧部,氢气出口设置于外壳另一侧部,氢气出口经调节器(5)连接储气罐(7);储气罐(7)连接至燃料电池堆(8)的阳极;燃料电池堆(8)的废气出口经管道与催化燃烧器(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种车用甲醇燃料电池系统,其特征在于:燃料电池堆(8)的水出口经管道与水箱(3)连接。3.根据权利要求1所述的一种车用甲醇燃料电池系统,其特征在于:燃料电池堆(8)的电能输出端电连接变频器(10);变频器(10)与电动马达(11)电连接,电动马达(11)的输出轴与齿轮箱(12)连接。4.根据权利要求1所述的一种车用甲醇燃料电池系统,其特征在于:所述外壳上部设有混合气体出口,经管道与催化燃烧器(6)连接。5.根据权利要求1或4所述的一种车用甲醇燃料电池系统,其特征在于:催化燃烧器(6)的排气口连接至换热器(9),换热器(9)的热气出口通至燃料电池堆(8)。6.一种车用甲醇燃料电池系统的工作方法,基于权利要求1-5中任一项所述的一种车用甲醇燃料电池系统,其特征在于:甲醇从储料箱(1)、水从水箱(3)进入重整器(2),重整转化为氢气、CO2和CO;转化后的混合气进入气体处理器(4)分离,分离后的氢气经调节器(5)存入储气罐(7)中;氢气由储气罐(7)进入燃料电池堆(8)的阳极,空气中的氧气进入燃料电池堆(8)的阴极,氢气与氧气在燃料电池堆(8)中发生电化学反应生成电能。7.根据权利要求6所述的工作方法,其特征在于:甲醇与水在220~280℃下,在重整器(2)中的专用催化剂上进行催化重整。8.根据权利要求6所述的工作方法,其特征在于:经气体处理器(4)分离后的氢气利用变压吸附技术处理后存入储气罐(7)。9.根据权利要求6所述的工作方法,其特征在于:调节器(5)将氢气加压至25MPa。10.根据权利要求6所述的工作方法,其特征在于:储气罐(7)经阀连接至燃料电池堆(8)的阳极。2CN105655615A说明书1/3页一种车用甲醇燃料电池系统及其工作方法技术领域[0001]本发明属于燃料电池技术领域,具体涉及一种车用甲醇燃料电池系统及其工作方法。背景技术[0002]燃料电池汽车具有效率高、噪音低、无污染物排出等优点。在燃料电池的阳极(燃料极)输入氢气(燃料),在电池阴极输入氧气,完成电化学反应放出热量,可连续不断地向汽车提供电力。[0003]但自然界没有氢气,人工制取氢气后其储氢、运氢和加氢面临一系列问题。水蒸气重整反应是甲醇制氢法中氢含量最高的反应,该方法对环境不造成污染,可以实现零排放。因此在环境保护日益要求严格的今天,氢燃料电池迅猛发展,采用甲醇水蒸汽重整制氢为氢燃料电池汽车提供氢源是非常好的选择。发明专利(CN103869045B)给出了一种测试甲醇燃料电池阳极材料活性的方法,但没有对甲醇燃料电池整体系统进行解释,整个装置