一种甲醇水重整制氢发电无人清扫车
技术领域
本发明涉及制氢技术领域，特别涉及一种甲醇水重整制氢发电无人清扫车。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。
2019年氢能产业正式被写入《政府工作报告》。2011年开始，国家相关政策就已经提及制氢、储氢等配套设施的发展；2014年已有相关政策提出对新建加氢站给予奖励，但在2016 年以后，国家政策更多倾斜于保证氢燃料电池汽车不退步，而没有提及在国家层面对加氢站建设进行相关补贴的政策。2019年“推动充电、加氢等设施建设”等内容被写入《政府工作报告》，这是氢能产业被写入政府报告，表明国家对氢能源发展的重视。因此，2019年上半年政策更多的倾斜于促进加氢等基础配套设施的发展，预计更多的相关产业扶持政策也将陆续推出，国内氢能源产业配套设施建设有望迎来高潮。
目前，中国氢能产业已初步形成“东西南北中”五大发展区域。其中氢能布局广泛的东部区域以上海、江苏和山东为代表，是中国燃料电池车研发与示范早的地区。截至2019年6 月底，该区域共有规模以上企业68家，示范运行燃料电池车563辆，加氢站8座，并计划到 2020年建成50座。
据统计，2016年中国氢燃料电池汽车年产量为629辆，2018年则达到了1527辆；2019年上半年则生产了1170辆，预计全年可实现2340左右的总产量，连续多年增长率超过100％，发展迅猛。随着基础设施建设迚程的推进以及中央和地方政府补贴合作政策的执行，未来几年的产量呈积极增长之态势。
现在市面上的汽车动力主要有三种，即传统燃油车、纯电动力和油电混合动力。
传统燃油车有如下几个有点：1，传统燃油车使用方便，到目前加油站很多，遍地都是，至少目前充电桩很少，所以说在这一点上是有优势的，至少在近几年这是一个很大的优势。2，传统燃油车空调系统来说，比如开暖风的话，可以利用发动机的热量，这样就不需要启动压缩机。3，传统燃油车一箱油可以开到600公里乃至更多，但普通的纯电动汽车却只能跑300 公里，优秀一些的也只有400公里出头，所以在续航里程方面燃油车具有天然的优势。虽然燃油车有很多的有不少优势，但是其缺点同样明显，具体有以下几点：1，传统汽车会产生噪音污染，这些噪音污染主要是通过燃油发动机造成的，因此这是城市噪音污染的一个主要来源；2，传统汽车会排放出很多的一氧化碳、二氧化碳、碳氢化学物等废气，这些有害物质的危害是令人震惊的，严重污染空气环境的质量；
纯电动力汽车优点有以下几点：1，是节约能源，保护环境。因为电动汽车的主要能源是电力，也就是说根本不会用到汽油，这样的情况下电动汽车的污染排放量几乎是零，对于保护环境来说是一个很好的选择，属于环保出行工具。2，是驾驶方便易上手。目前电动汽车就是一个档位，也就是说几乎不需要怎么样操作。前进的速度方面主要看你踩加速的力度而定，因此驾驶起来比较方便，也比较容易上手。但是其不足同样较多，就当下而言纯电动汽车有如下缺陷：1，电动汽车市场方面使用的人比较少，因此电动汽车维修的费用高昂，一旦出现任何的问题，那么必须去4S店面进行保养，这样一次下来价格至少在一千元左右。2，电动汽车的市场占有率很低，因此保值增值率更加低，一般新买的电动汽车，只要一到消费者手里，直接贬值百分之六十以上，这样下来买车的消费者损失惨重，只能自己使用，卖掉的话可以说极不划算！3，电动汽车只有一个档位，因此驾驶起来几乎没有任何的驾驶感，同时电动汽车的方向盘指向模糊，因此驾驶起来只有一种方向性，而没有汽车精确的指向性，因此电动汽车被誉为老年代步车。4，电动汽车冬季驾驶的话，电池的消耗很大，一般来说一辆官方宣布续航里程三百公里的汽车，冬季的时候至少会消耗三分之一的里程，因此也就能跑二百多公里，因此买电动汽车可以说驾驶的问题很大。其5，电动汽车的电池消耗问题也值得人们考虑，一般来说一组电池价格至少为三千元左右，这样换算一下，你的电动汽车更换电池至少六七万元！这个价格几乎可以买一辆汽油车了，因此购买的时候一定考虑这方面的成本。6，电动汽车充电的过程很麻烦，一般至少需要两个小时，可是这属于快充。对汽车的电池损耗很大。可是适应慢充的话，一般是八个小时以上。这样的话有任何紧急的事情，根本没有办法处理。
油电混合动力汽车有优点也有其不足之处。优点：1，和汽油车一样到加油站加油，不用改变汽车的使用习惯；政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装置或加气站。2，燃油经济性能高，而且行驶性能优越，油电混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现" 零"排放。3，动力性优于同排量的单纯内燃机汽车，特别是在起步加速时，电动机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩力不足的弱点。4，减少车内的机械噪音、低速或怠速时采用电动机工作。其不足之处有两点：1，技术不成熟，相关产品定价过高，电动机和内燃机两套动力系统的造价远比一套动力系统的成本高。2，长时间高速或匀速行驶不省油。因为混合动力车燃油消耗上的优势主要依靠势能积蓄电力节能，换句话说，混合动力车在行驶中越是频繁制动减速、或频繁地起步停车就会相对更为节能。而如果处于长时间匀速行驶，其节能效果就会相应降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，使用方便，节能环保，安全的甲醇水重整制氢发电无人清扫车。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种甲醇水重整制氢发电无人清扫车，所述无人清扫车用甲醇水重整制氢发电装置作为动力电源，包括：甲醇水箱模块、制氢机模块、发电模块、伺服系统、控制终端，所述甲醇水箱模块与所述制氢机模块管路连接，所述制氢机模块与所述发电模块电性连接，所述发电模块与48VDC蓄电池电性连接，所述伺服系统分别与所述发电模块、控制终端电性连接。
优选地，所述控制终端包括工控板、液晶屏、摄像头、4G模块、DSP控制板、超声波模块、串口通信服务器，所述工控板分别与所述4G模块、摄像头通迅连接，所述工控板与所述串口通信服务器、液晶屏电性连接，所述工控板内置有GPS导航定位模块，所述超声波模块主要用于规避行驶途中的路障。
优选地，所述伺服系统包括伺服驱动器、伺服电机，所述伺服驱动器、伺服电机电性连接，所述伺服电机与所述无人清扫车底设置的扫地刷活动连接，所述伺服驱动器与所述DSP 控制板通迅连接，所述DSP控制板用于监控第一燃料电池、第二燃料电池的发电状态。
优选地，所述发电模块包括第一燃料电池、第二燃料电池、第一稳压电源、第二稳压电源，所述第一燃料电池、第二燃料电池分别与所述第一稳压电源、第二稳压电源的输入端电性连接，所述发电模块经过整流稳压后输出DC48V。
优选地，所述制氢模块包括制氢机组件、制氢机控制模块、分配器组件、氢气缓冲罐，所述制氢机组件包括燃料泵、所述燃料泵设置在所述制氢模块与所述甲醇水箱模块之间的第一管路上，所述制氢机控制模块与所述氢机组件电性连接，所述制氢机组件与所述氢气缓冲罐通过设置的第二管路连接，所述第二管路上设有分配器组件。
优选地，所述制氢机组件包括燃烧室、重整室，所述燃烧室与所述重整室贯穿连接。
优选地，还包括垃圾回收箱，所述垃圾回收箱设置在所述无人清扫车上，所述垃圾回收箱与所述扫地刷活动连接。
优选地，所述工控板包括管理电路及与所述管理电路连接的存储模块。
本发明的有益效果在于：
本发明结构简单，使用方便，节能环保，安全，采用上述技术方案，保护环境；提升能量转换效率，经济性能高，解放劳动力。
附图说明
图1为本发明图1种甲醇水重整制氢发电无人清扫车实施例的结构框图。
图中，1-甲醇水箱，2-制氢机组件，3-制氢机控制模块，4-分配器组件，5-氢气缓冲罐， 6-第二燃料电池，7-第一燃料电，8-第二稳压电源DC-DC2，9-第一稳压电源DC-DC1，10-48VDC 蓄电池，11-伺服驱动器，12-伺服电机，13-工控板，14-液晶屏，15-摄像头，16-4G模块， 17-DSP控制板，18-超声波模块，19-串口通信服务器，20-垃圾回收箱，30-甲醇水箱模块， 31-制氢机模块，32-发电模块，33-伺服系统，34-控制终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种甲醇水重整制氢发电无人清扫车，无人清扫车用甲醇水重整制氢发电装置作为动力电源，包括：甲醇水箱模块30、制氢机模块31、发电模块32、伺服系统33、控制终端34，甲醇水箱模块30与制氢机模块31管路连接，制氢机模块31与发电模块32电性连接，发电模块32与48VDC蓄电池10电性连接，伺服系统33分别与发电模块32、控制终端34电性连接。
具体的，本实施例中，甲醇水箱模块30包括甲醇水箱1。
本发明较佳的实施例中，控制终端34包括工控板13、液晶屏14、摄像头15、4G模块16、DSP控制板17、超声波模块18、串口通信服务器19，工控板13分别与4G模块16、摄像头15通迅连接，工控板13与串口通信服务器19、液晶屏14电性连接，工控板13内置有 GPS导航定位模块，超声波模块18主要用于规避行驶途中的路障。
本发明较佳的实施例中，伺服系统33包括伺服驱动器11、伺服电机12，伺服驱动器11、伺服电机12电性连接，伺服电机12与无人清扫车底设置的扫地刷活动连接，伺服驱动器11 与DSP控制板17通迅连接。
具体的，本实施例中，DSP控制板17用于监控第一燃料电池7、第二燃料电池6的发电状态。
本发明较佳的实施例中，发电模块32包括第一燃料电池7、第二燃料电池6、第一稳压电源8、第二稳压电源9，第一燃料电池7、第二燃料电池6分别与第一稳压电源9、第二稳压电源8的输入端电性连接，发电模块32经过整流稳压后输出DC48V。
本发明较佳的实施例中，制氢机模块31包括制氢机组件2、制氢机控制模块3、分配器组件4、氢气缓冲罐5，制氢机组件2包括燃料泵、燃料泵设置在制氢机模块31与甲醇水箱模块30之间的第一管路上，制氢机控制模块3与氢机组件2电性连接，制氢机组件2与氢气缓冲罐5通过设置的第二管路连接，第二管路上设有分配器组件4。
本发明较佳的实施例中，制氢机组件2包括燃烧室、重整室，燃烧室与重整室贯穿连接。
本发明较佳的实施例中，还包括垃圾回收箱，垃圾回收箱设置在无人清扫车上，垃圾回收箱与扫地刷活动连接。
本发明较佳的实施例中，工控板13包括管理电路及与管理电路连接的存储模块。
本发明的结构原理具体如下：
(1)制氢机组件2里的燃料泵将甲醇水箱1的甲醇水抽取到制氢机组件2里，经过制氢机模块3对制氢机组件2里的甲醇水进行一些列重整制氢等步骤分解出氢气，氢气再由分配器组件3进入到氢气缓冲罐5缓冲；
(2)氢气从氢气缓冲罐5出来后进入第一燃料电池6和第二燃料电池7的阳极进入，氧气(或空气)则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用，使得阳极的氢分子分解成两个质子(proton) 与两个电子(electron)，其中质子被氧‘吸引’到薄膜的另一边，电子则经由外电路形成电流后，到达阴极。电流从燃料电池出来后进入到第一稳压电源8(DC-DC1)和第二稳压电源 9(DC-DC2)的输入端，经过整流稳压后输出DC48V。
(3)稳压电源输出DC48V后，分两种情况，一路进入到DC48V蓄电池10，当蓄电池充满电后，在断电的情况下可对伺服系统33里的伺服驱动器11供电并驱动伺服电机运转扫地刷把垃圾吸入垃圾垃圾回收箱20；另一路从稳压电源出来后直接给伺服系统33里的伺服驱动器11供电并驱动伺服电机运转扫地刷把垃圾吸入垃圾垃圾回收箱20；
(4)伺服驱动器11的CAN通讯口与控制终端34里的DSP控制板17进行通信并接收DSP 板17传来的数据进行处理并向节点发送控制指令。工控板13和4G模块16通信，通过工控板13内置的GPS导航定位来控制无人清扫车的自动驾驶，超声波模块18主要用来规避行驶途中的路障，工控板13和摄像头15通信连接记录行驶路线并将储存数据到工控板13，工控板13通过串口通信服务器19把摄像头15实时拍摄的画面上传到液晶屏14实时观看，工控板13和制氢机控制模块3通信，并将制氢机控制模块3的数据上传到工控板13储存，DSP 控制板17监控燃料电池6(燃料电池2)、燃料电池7(燃料电池1)发电状态。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
