技术领域
[0001] 本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别是一种氢燃料电动汽车。
背景技术
[0002] 现有
燃料电池汽车,通过将氢以压缩气体填充在高压储气瓶中等方法来承载氢。如此承载了氢的
燃料电池汽车,由于供给燃料电池
电极的
燃料气体是纯度非常高的氢气，因此，在运转燃料电池时,可以获得很高的发电效率,并使燃料电池汽车在行驶过程中所进行的各种反应过程不产生有害物质。但是,承载氢的燃料电池汽车,填充氢非常困难,并且运输和储藏大量氢气则更不容易。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是为了解决上述
现有技术中存在的问题，而提供一种氢燃料电动汽车。
[0004] 本实用新型是通过如下技术方案实现的：
[0005] 一种氢燃料电动汽车，包括
乙醇重整反应器、
质子交换膜燃料电池和
蓄电池，乙醇重整反应器包括
燃烧室、重整反应室、
蒸发器和
外壳；燃烧室置于重整反应室内，燃烧室与重整反应室之间的间隙内填充重整反应催化剂；重整反应室的外侧设置有空腔结构的CO
净化器，CO净化器设有气体进、出口，CO净化器的气体进口与重整反应室的出口连接；重整反应室上方设有与燃烧室相通的进料腔体，进料腔体内设有正对燃烧室的
喷嘴，喷嘴上设有乙醇燃料进口和空气进口；进料腔体上方设有点火装置，且点火装置的点火正、负电极置于喷嘴的出口处；
蒸发器由具有流入口的流入管以及与流入管相连通的具有流出口的流出管组成，流入管和流出管都为螺旋状的蒸发盘管，流入管的螺旋方向和流出管的螺旋方向相反，流入管位于流出管螺旋后形成的空腔内；蒸发器整体置于燃烧室内，蒸发器的流入管与原料乙醇输入管和原料
水输入管相连，蒸发器的流出管与重整反应室的进口连接；燃烧室、重整反应室、蒸发器、CO净化器和进料腔体都位于同一轴线上，且都封装于外壳内；CO净化器的气体出口连接质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池连接蓄电池，蓄电池连接汽车的驱动
电机。
[0006] 作为优选的技术方案，所述的乙醇燃料进口和原料乙醇输入管连接乙醇储罐，原料水输入管连接水储罐。
[0007] 作为优选的技术方案，点火装置上设有第一
散热风扇，外壳内的壳顶上位于点火装置正上方的
位置设有第二散热风扇。
[0008] 作为优选的技术方案，重整反应室的进口处设有第一
热电偶，CO净化器的气体出口处设有第二热电偶。
[0009] 乙醇重整反应器启动时，乙醇燃料与空气在喷嘴中混合并从喷嘴处喷出至燃烧室，同时点火装置通电，在点火正、负电极的作用下在燃烧室内迅速燃烧产生热。燃烧室产生的热量迅速向蒸发器和重整反应室内腔传导，原料乙醇和水从蒸发器的进口进入蒸发器，并在蒸发器内
汽化形成原料混合气体，热的混合气体从蒸发器出口经重整反应室进口进入重整反应室，并在催化剂的作用下发生重整反应产生富氢气体，富氢气体进一步经过CO净化器降低CO含量。富氢气体输送至质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池产生的电
力给蓄电池充电，由蓄电池给
驱动电机提供
电能。没有完全使用的转化产物会送回燃烧室为反应提供热量。
[0010] 本实用新型中，蒸发器由两段呈螺旋状的蒸发盘管组成，这样就极大地增加了热交换的有效长度，使得原料乙醇和水能够在
热交换器内尽可能流经更长距离、停留更长时间，使得原料乙醇和水能够更充分的吸热汽化，最终进一步的提高了热交换效率。
[0011] 本实用新型中，在重整反应室的进口处设有第一热电偶，在CO净化器的出口处设有第二热电偶，通过两个热电偶对重整反应室进口及CO净化器出口的
温度进行实时监测，从而可得知整个重整反应器反应温度的运行情况。在点火装置上设有第一散热风扇，外壳内的壳顶上位于点火装置正上方的位置设有第二散热风扇，两个散热风扇可对重整反应器的温度进行控制，使得重整反应器的反应温度始终保持在正常范围内。
[0012] 本实用新型中的乙醇重整反应器与质子交换膜燃料电池联用，为质子交换膜燃料电池提供氢气。在启动时，使用工业乙醇燃烧产生热，提供重整反应所需要的温度，与传统乙醇重整反应器相比，一方面，直接使用
液体燃料简化结构；二方面，点燃后即可快速加热至所需的反应温度，减少了启动时间，工作稳定，可靠性强；三方面，使用特殊结构构造的蒸发器，大大提高了蒸发器的热交换率，使得介质汽化更充分；四方面，设有CO净化器，去除了富氢气体中的CO；五方面，散热风扇及热电偶的加入，可实时对重整反应器的温度情况进行监控，确保反应的顺利进行和安全问题。
[0013] 本实用新型使用安全的乙醇和水重整制氢发电，避免搭载危险的高压氢气，提高了安全性。使用工业乙醇燃烧产生热，提供重整反应所需要的温度，点燃后即可快速加热至所需的反应温度，减少了启动时间，工作稳定，可靠性强，此外，其结构紧凑，重量轻，适合车载使用。
附图说明
[0014] 此处的附图用来提供对本实用新型的进一步说明，构成本
申请的一部分，本实用新型的示意性
实施例及其说明用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0016] 图2为乙醇重整反应器的结构示意图。
[0017] 图3为乙醇重整反应器中蒸发器的结构示意图。
[0018] 图4为蒸发器的流入管结构示意图。
[0019] 图5为蒸发器的流出管结构示意图。
[0020] 图中：1-乙醇重整反应器、2-质子交换膜燃料电池、3-蓄电池、4-燃烧室、5-重整反应室、6-蒸发器、6-1-流入管、6-2-流出管、6-3-流入口、6-4-流出口、7-外壳、8-CO净化器、8-1-气体进口、8-2-气体出口、9-进料腔体、10-乙醇燃料进口、11-空气进口、12-点火装置、
13-原料乙醇输入管、14-原料水输入管、15-驱动电机、16-第一散热风扇、17-第二散热风扇、18-第一热电偶、19-第二热电偶、20-乙醇储罐、21-水储罐、A-重整反应室进口、B-重整反应室出口。
具体实施方式
[0021] 为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022] 如图1至图5所示，一种氢燃料电动汽车，包括乙醇重整反应器1、质子交换膜燃料电池2和蓄电池3，乙醇重整反应器1包括燃烧室4、重整反应室5、蒸发器6和外壳7；燃烧室4置于重整反应室5内，燃烧室 4与重整反应室5之间的间隙内填充重整反应催化剂；重整反应室5的外侧设置有空腔结构的CO净化器8，CO净化器8设有气体进、出口8-1、8-2，CO净化器8的气体进口8-1与重整反应室5的出口连接，重整反应室5的进口处设有第一热电偶18，CO净化器8的气体出口8-2处设有第二热电偶19；重整反应室5上方设有与燃烧室4相通的进料腔体9，进料腔体9内设有正对燃烧室4的喷嘴，喷嘴上设有乙醇燃料进口10和空气进口11，乙醇燃料进口10连接乙醇储罐20；进料腔体9上方设有点火装置12，且点火装置12的点火正、负电极置于喷嘴的出口处，点火装置12上设有第一散热风扇16，点火装置12正上方的外壳7壳顶上设有第二散热风扇17；蒸发器6由具有流入口6-3的流入管6-1以及与流入管6-1相连通的具有流出口6-4的流出管6-2组成，流入管6-1和流出管6-2都为螺旋状的蒸发盘管，流入管6-1的螺旋方向和流出管6-2的螺旋方向相反，流入管6-1位于流出管6-2螺旋后形成的空腔内；蒸发器6整体置于燃烧室4内，蒸发器6的流入管6-1与原料乙醇输入管13和原料水输入管14相连，原料乙醇输入管13连接乙醇储罐20、原料水输入管14连接水储罐21，蒸发器6的流出管6-2与重整反应室5的进口连接；燃烧室4、重整反应室5、蒸发器6、CO净化器8和进料腔体9都位于同一轴线上，且都封装于外壳7内；CO净化器8的气体出口8-2连接质子交换膜燃料电池2，质子交换膜燃料电池2连接蓄电池3，蓄电池3连接汽车的驱动电机15。
[0023] 燃烧室4为重整反应提供热量，燃料为乙醇，助燃剂为空气，燃烧产物是CO2和H2O，燃烧过程中放出热量。该反应能够迅速燃烧产生热，从而使燃烧室4和重整反应室5迅速升温到所需的温度。喷嘴设于进料腔体9内，乙醇燃料进口10和空气进口11分别用于向喷嘴内输入
燃料乙醇和助燃剂。点火装置12设于进料腔体9上方，点火装置12的点火正、负电极伸至喷嘴处，点火装置12通电，点火正、负电极即可点燃从喷嘴喷出的燃料乙醇和空气的混合气体，喷嘴即可将火焰喷入至燃烧室4内。蒸发器6为原料乙醇和水的汽化场所，原料乙醇和水由蒸发器6的流入管6-1进入并分散进入到螺旋状盘管内，与燃烧室4内的热量热交换后被充分汽化，汽化后的混合气体从蒸发器6的流出管6-2输出至重整反应室5。重整反应室5中乙醇和水反应生成重整
合成气。
[0024] 乙醇重整反应器1启动时，燃料乙醇通过
蠕动泵、燃料乙醇、空气进入进料腔体9的喷嘴，燃料乙醇和空气混合，喷到燃烧室4中，在点火装置12的点火正、负电极的作用下迅速燃烧产生热，其启动时间短，操作和装置都很简单。燃烧室4产生的热量迅速向蒸发器6和重整反应室5内腔传导，原料乙醇和水在蒸发器6内汽化形成原料混合气体，热的混合气体进入重整反应室5在催化剂的作用下发生重整反应产生富氢气体。
[0025] 来自重整反应室5的富氢气体包含H2、CO2、CO和少量的H2O和N2。因
氢燃料电池的电极材料为Pt，CO不仅会毒化Pt电极而且极易
吸附于催化剂表面，阻碍燃料的催化
氧化，大量的研究表明极微量的CO就能使电池性能严重下降，因而，本实用新型在重整反应室5外侧设置了CO净化器8，以去除富氢气体中的CO，经过CO净化后的富氢气体进入质子交换膜燃料电池产生电力，没有完全使用的转化产物会送回乙醇重整反应器的燃烧室为反应提供热量。
[0026] 点火装置12上设有第一散热风扇16，外壳7内的壳顶上位于点火装置12正上方的位置设有第二散热风扇17。外壳7上部的壳壁上均布有若干散热孔。在重整反应室5的进口处设有第一热电偶18，CO净化器8的气体出口8-2处设有第二热电偶19，第一热电偶18及第二热电偶19的设置都是为了能够精准监控乙醇重整反应器1的整体温度运行情况，避免意外发生。
[0027] 本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种
变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何
修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。
