一种氢能发电机制造技术

本实用新型专利技术涉及的一种氢能发电机，其特征在于，它是由产氢装置、氢气除杂装置和发电装置组成。所述产氢装置中利用制氢剂与水反应生成氢气，经过干燥层，将氢气中的水蒸气吸收得到干燥的气体。所述氢气除杂装置置于所述产氢装置和所述发电装置之间，进一步除去氢气中的水蒸气及CO2、N2等杂质气体。所述发电装置可将化学能直接转化为电能，给日常生活中的LED等、手机等提供紧急供电源。本实用新型专利技术结构简单、成本低廉、携带方便，可广泛用于手机充电等低电压充电用电领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及的一种氢能发电机，其特征在于，它是由产氢装置、氢气除杂装置和发电装置组成。所述产氢装置中利用制氢剂与水反应生成氢气，经过干燥层，将氢气中的水蒸气吸收得到干燥的气体。所述氢气除杂装置置于所述产氢装置和所述发电装置之间，进一步除去氢气中的水蒸气及CO2、N2等杂质气体。所述发电装置可将化学能直接转化为电能，给日常生活中的LED等、手机等提供紧急供电源。本技术结构简单、成本低廉、携带方便，可广泛用于手机充电等低电压充电用电领域。【专利说明】一种氢能发电机
本技术涉及的一种氢能发电机。特别涉及一种包括产氢装置和发电装置的氢能发电系统，装置结构简单，使用方便、安全。属于氢气发电
。
技术介绍
目前工业上，氢气的用途越来越广泛，尤其是应用在燃料电池上。氢气的制备分为电解水制氢和工业催化重整制氢。电解水制氢需要耗费大量的电能，且电解的时候不仅会产生氢气，而且还会产生氧气，且氢气极易爆炸，这就需要氢气和氧气的分离装置，制氢成本很高，不利于工业生产和生活所需。催化重整制氢需要大型工业制氢设备，且需要严格的高温、高压和催化剂条件，不适合移动或便捷制氢发电领域。 燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。氢-氧燃料电池由于其反应原料易得而广泛使用，其反应原理是电解水的逆过程。电极反应如下: 负极:H2+20F — 2H20 +2e ； 正极:1/202+H20+2e — 20F ； 电池反应:H2+1/202==H20。 然而，现有的氢-氧燃料电池提供的氢气通常为储氢罐或活泼的储氢合金，携带极为不便，并且存在一定的安全隐患，在紧急情况下也无法找到合适的氢源。更甚者，现有的储氢材料成本较高，并不适合广大人群使用。 为解决上述问题，本技术提供一种氢能发电机，该发电采用电子控制氢气的压力及流量，保证设备的安全，且采用的制氢剂成本较低，促进工业生产。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种氢能发电机。它是一个包括产氢装置和发电装置的氢能发电系统，装置结构简单，使用方便、安全。 本技术的技术方案如下: 一种氢能发电机，其特征在于，其构成如下: 一产氢装置；所述产氢装置分为自动控制和氢气发生两部分；所述自动控制部分包括电源12、压力传感器14、PID控制器13及伺服电机11 ;所述氢气发生部分从内到外由制氢剂反应器7、装水空腔4及干燥层组成；所述装水空腔4设置排气阀6及在氢气出口处设置过滤器15,避免气体压力过大及反应的制氢剂10粉末随气体排出，堵塞氢气出口 ；所述PID控制器13控制所述伺服电机11 ;所述伺服电机11通过杠杆8控制所述制氢剂反应器7上下运动，从而控制制氢剂10与水5反应的发生和停止；所述压力传感器14置于所述装水空腔4的氢气出口处，用于检测氢气压力。 一氢气除杂装置16 ;所述氢气除杂装置置于所述产氢装置和所述发电装置之间。 一发电装置；所述发电装置是由燃料电池17、DC/DC转换器21、蓄电池22以及负载23组成。 所述燃料电池17反应产生的水经水泵20输送回装水空腔4中进行回收，补充制氢剂10反应所需的水。 所述伺服电机11通过丝杠机构控制连杆8的上下运动。 所述干燥层分为棉花层3与干燥剂隔层2两层。 所述棉花层3可防止干燥剂2进入装水空腔4中，影响反应进程。 所述干燥剂2可以吸收氢气中的水蒸气，制得干燥的氢气。 所述氢气除杂装置16可除去氢气中的C02、N2及02杂质。 所述氢气除杂装置16为不同尺寸的分子筛，用于除去C02、N2及02杂质，尺寸范围为 0.3?2nm。 所述制氢剂10为已公开的专利文件201310287296.5或201010297401.X或201010293626.8 或 200710011042.5 或 US20080152584A1 中的一种公布的材料。 所述压力传感器可智能控制氢气的压力及流量，避免燃料电池因超负荷或无法满负荷工作而影响设备安全。 所述制氢剂反应器10材料为不锈钢或碳钢或铁中的一种。 所述储氢罐1材料为不锈钢或碳钢或铁中的一种。 所述制氢剂13置于所述制氢剂反应器10中央凸台12上，保证制氢剂反应器10上升时，制氢剂13与水9分离不会散落装水空腔8中，导致制氢剂13与水9分离失败。 发电机工作时，发电机分为产氢和和发电两大步骤。制氢时:首先，将所述装水空腔4内装一定量的水5，制氢剂反应器7内所述凸台9上放置一定量的制氢剂10 ;然后，接通电源12，所述伺服电机11控制所述杠杆8，控制制氢剂反应器7下降，所述制氢剂10与水5充分反应，产生氢气，氢气经过所述干燥层，所述干燥层充分吸收氢气中的水蒸气；最终干燥的氢气进入所述氢气除杂装置16进行进一步除杂，得到纯净干燥的氢气；制氢步骤完成。发电时:制氢步骤得到的纯净干燥的氢气进入燃料电池阳极，氧气通过燃料电池进气口 18进入燃料电池阴极，发生电化学反应，产生电流，并生成副产物水。电流通过导线顺序经过所述DC/DC转换器21及所述蓄电池22达到负载23给负载进行供电；水经过水泵20输送回装水空腔中进行回收，回收的水可再次与制氢剂反应得到氢气，节约水资源。当所述干燥层中的氢气压力过大或发电机停止工作时，所述PID控制器13控制所述伺服电机11，使制氢剂反应器7向上运动，与所述水5分离，反应停止。最后，打开装水空腔4处的排气阀6,将多余的氢气排出。 本技术所述的一种氢能发电机具有如下优点: (1)本技术的燃料电池中，氢气与氧气发生电化学反应产生的水经过水泵输送回装水空腔中进行回收，回收的水可再次与制氢剂反应得到氢气，不仅能有效地节约水资源，并实现该发电机零污染的特点。 (2)本技术结构简单，密封性好，使用安全。 (3)本技术采用伺服电机自动控制产氢装置，可以实现自动终止反应。 (4)本技术干燥层中填充棉花及干燥剂，可有效吸收随氢气一起排出的水蒸气。 (5)本技术采用的制氢机成本较低，促进工业制氢。 (6)本技术在燃料电池部分添加一水泵，用于将氢气和氧气反应生成的水运回装水空腔，进行回收再利用，达到节约水资源的目的。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例中一种氢能发电机的结构示意图。 附图标记说明:1-干燥层外壳，2-干燥剂，3-棉花，4-装水空腔，5- /jC,6-装水空腔排气阀，7-制氢剂反应器，8-杠杆，9-凸台，10-制氢剂，11-伺服电机，12-电源，13-PID控制器，14-产氢装置压力传感器，15-过滤器，16-氢气除杂装置，17-燃料电池，18-燃料电池进气口，19-水管，20-水泵，21-DC/DC转换器，22-蓄电池，23-负载。 【具体实施方式】 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢能发电机，其特征在于，其构成如下：一产氢装置；所述产氢装置分为自动控制和氢气发生两部分；所述自动控制部分包括电源、压力传感器、PID控制器及伺服电机；所述氢气发生部分从内到外由制氢剂反应器、装水空腔及干燥层组成；所述装水空腔设置排气阀及在氢气出口处设置过滤器，避免气体压力过大及反应的制氢剂粉末随气体排出，堵塞氢气出口；所述PID控制器控制所述伺服电机；所述伺服电机通过杠杆控制所述制氢剂反应器上下运动，从而控制制氢剂与水反应的发生和停止；所述压力传感器置于所述装水空腔的氢气出口处，用于检测氢气压力；一氢气除杂装置； 所述氢气除杂装置置于所述产氢装置和所述发电装置之间；一发电装置；所述发电装置是由燃料电池、DC/DC转换器、蓄电池以及负载组成；所述燃料电池反应产生的水经水泵输送回装水空腔中进行回收，补充制氢剂反应所需的水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞，
申请(专利权)人：北京依米康科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11