一种可连续生氢发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术设计氢气发电装置的技术领域，公开了一种可连续生氢发电装置，包括氢气发生系统和燃料电池供电系统，所述的氢气发生系统包括多个相互独立的固氢储存装置、供水单元以及输气单元，所述的供水单元同时仅可向其中一个固氢储存装置内注入反应水以及在该固氢储存装置内的反应水容积大于阈值或该固氢储存装置内的温度大于阈值时排出反应水，在该固氢储存装置内氢气流量少于燃料电池供电系统供电所需时，供水单元将该固氢储存装置内的反应水抽出，并在该固氢储存装置内原料反应完毕后，供水单元根据燃料电池供电系统发电需要，向下一个固氢储存装置供水，本实用新型专利技术，可以持续生产氢气，达到发电的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可连续生氢发电装置
本技术涉及电池的
，具体为一种可连续生氢发电装置。
技术介绍
近年来，地球的环境问题日趋严重，尤其是汽车尾气排放的CO2、CO、S化物等，既给大气带来了温室效应，也给大气造成严重的污染。替代内燃机汽车的新能源汽车，越来越受关注，特别是氢燃料电池汽车，以零排放、续航能力长而著称。作为储存氢的方式之一，存在一种包藏合金方式。作为包藏合金方式，由于其不需要在超高压、极低温这样的特殊状态下储存氢，因此不仅具有操作容易且安全性较高的优异特征，而且还具有每单位体积的氢储存量较高的优异特征。在中国公告专利2013800326813号中，公开一种采用包藏合金方式的氢产生装置，该公开文件涉及的氢产生装置具有收容以氢化镁为主要成分的镁基氢化物粉末以及酸性物粉末的混合粉末的圆筒状的储存室、储水的储水室与燃料电池。向储存室插入有从储水室导出的注水管，从而从储水室向储存室供给水。当向储存室供水时，镁基氢化物粉末按照化学式(1)所记载那样进行水解，而产生氢。向燃料电池供给所产生的氢，从而用于发电。生成氢气的方法主要包括下面两个原理。MgH2+2H2O→Mg(OH)2+2H2……(1)MgH2+H2O→MgO+2H2……(2)。现有技术的氢发装置，将金属氢化物一次性放进氢发装置，然后和液体反应物(水)混合，存在以下问题：1、无法在氢发工作过程中，为其连续添加金属氢化物和/或液体反应物，不能实现固态氢化物制氢的连续性；2、产生氢气的速度慢，利用率低，反应的时间长；3、由于需一次性容纳较多的固态氢化物，导致氢发装置体积很大；4、不利于实现固态氢化物制氢在新能源汽车及工业领域的产业化；5原出氢系统需要较为复杂的控制系统，要做到控温、控压等多项要求，如果控制系统上出现报错，会存在较大的安全隐患，实时产品的工作状态也相当不稳定。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可连续生氢发电装置，解决了上述的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种可连续生氢发电装置，包括氢气发生系统和燃料电池供电系统，其中：所述的氢气发生系统包括多个相互独立的固氢储存装置、供水单元以及输气单元，所述的供水单元同时仅可向其中一个固氢储存装置内注入反应水以及在该固氢储存装置内的反应水容积大于阈值或该固氢储存装置内的温度大于阈值时排出反应水，在需要停止反应时排空固氢储存装置内的水，控制在固氢储存装置的水量和水温达到调整产生氢气的速率的目的，以满足燃料电池供电系统需要，该固氢储存装置内原料反应完毕后，供水单元根据燃料电池供电系统发电需要，向下一个固氢储存装置供水，所述的输气单元将固氢储存装置生成的氢气输送至燃料电池供电系统，反应完毕的固氢储存装置可在其他固氢储存装置反应时补充氢化镁，所述的供水单元包括中继储水装置、第一水泵、第三电磁阀、补水电磁阀、分水加热装置、主水管和补水管，所述的中继储水装置的顶面具有非密封补水口，所述的中继储水装置通过主水管与分水加热装置连通，所述的第三电磁阀和第一水泵设置在主水管上，所述的补水管设置有多根，并且分水加热装置通过多根补水管分别与所有的固氢储存装置连通，所述的补水电磁阀设置在补水管上，所述的分水加热装置包括加热装置、小型水箱，所述的加热装置设置在小型水箱内；所述的燃料电池供电系统包括燃料电池、DCDC，所述的燃料电池利用氢气发电，并通过DCDC将该电源转换成稳定电压输出。进一步的，所述的输气单元为输气管。进一步的，所述的发电装置还包括可供固氢生成物使用的提纯装置，所述的提纯装置设置在输气管上，经过提纯后的氢气进入到燃料电池中。进一步的，所述的提纯装置包括冷凝装置和冷凝储水装置，所述的输气管与冷凝装置连通，所述的冷凝装置将冷凝出的反应水和氢气排入到冷凝储水装置，所述的冷凝储水装置的上部设置有氢气排出口，冷凝储水装置的顶面开设有密封补水口。进一步的，所述的发电装置还包括水循环控制系统，所述的水循环控制系统包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一电磁阀、第二电磁阀、第二水泵和第四电磁阀，所述的第四支路与所有的固氢储存装置底部的出水管均连通，每个所述的固氢储存装置的出水管上均设置有第四电磁阀，所述的冷凝储水装置的侧面底部连通有第一支路，所述的第一电磁阀设置在第一支路上，所述的第一支路与第四支路连接，所述的第二支路与中继储水装置连通，并第二电磁阀设置在第二支路上，所述的第三支路与分水加热装置连通，并且与第四支路连通，所述的第二水泵设置在第三支路上，所述的第二支路与第三支路连通。进一步的，所述的燃料电池供电系统还包括蓄电电池，所述的蓄电电池与DCDC的电源输出端电性连接，蓄电电池用于储存生产的多余电源以及作为备用电源使用。进一步的，所述的燃料电池供电系统还包括储氢装置，所述的输气管与储氢装置连通，所述的储氢装置与燃料电池连通。进一步的，所述的输气管的出口和储氢装置之间还连通的设置有过滤装置。进一步的，所述的发电装置还包括泄压保护单元，所述的泄压保护单元包括第一泄压管、第二泄压管、第三泄压管、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、单向阀，所述的第一泄压管与所有的固氢储存装置连通，并且第一泄压管与固氢储存装置连通的支管上设置有单向阀，所述的第一泄压管上设置有第五电磁阀，所述的第二泄压管与连接储氢装置和燃料电池的管道连通，所述的第二泄压管上设置有第六电磁阀，所述的燃料电池上连通的设置有第三泄压管，所述的第三泄压管上设置有第七电磁阀上。进一步的，所述的冷凝储水装置和中继储水装置中均设置有液位传感器，所述的第一泄压管上以及储氢装置内均设置有压力传感器。进一步的，所述的固氢储存装置内与支管连通的出口上还设置有水过滤装置。进一步的，所述的固氢储存装置内设置有温度传感器。进一步的，所述的第二水泵为自吸供水泵进一步的，所述的发电装置还包括控制系统，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀和第七电磁阀均与控制系统电性相连；所述第一水泵和第二水泵与控制系统相连；所述单向阀为机械式；所述压力传感器与控制系统电性相连，压力传感器给控制系统提供输入信号，以判定电磁阀的开闭；所述液位传感器与控制系统电性相连，液位传感器给系统提供输入信号，以判定电磁阀和水泵的开闭；所述输气管上设有机械式压力阀，在气体压力达到0.1MPa时，机械式压力阀开启并允许氢气通过，在控制系统收到出氢信号后，通过控制第一水泵和第二水泵流量以及单向阀，向指定的固氢储存装置注入水；在注入一定水量的水后，关闭第一水泵，开启第二水泵，用水按固定周期与间隔冲刷氢化镁，促其反应，并在水量消耗后，用第一水泵补水。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本专利提出的方案成功的杜绝了原有氢气发生装置中氢化镁与水反应的安全隐患。原本的技术方案中氢化镁与水呈放热反应，且温度越高，反应越剧烈，所以必须增加冷却系统，控制温度。如果出现温度控制失效的时候，反应不可控，温度急剧上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可连续生氢发电装置，其特征在于：包括氢气发生系统和燃料电池供电系统，其中：/n所述的氢气发生系统包括多个相互独立的固氢储存装置、供水单元以及输气单元，所述的供水单元同时仅可向其中一个固氢储存装置内注入反应水，该固氢储存装置内原料反应完毕后，供水单元根据燃料电池供电系统发电需要，向下一个固氢储存装置供水，所述的输气单元将固氢储存装置生成的氢气输送至燃料电池供电系统，反应完毕的固氢储存装置可在其他固氢储存装置反应时补充氢化镁，所述的供水单元包括中继储水装置、第一水泵、第三电磁阀、补水电磁阀、分水加热装置、主水管和补水管，所述的中继储水装置的顶面具有非密封补水口，所述的中继储水装置通过主水管与分水加热装置连通，所述的第三电磁阀和第一水泵设置在主水管上，所述的补水管设置有多根，并且分水加热装置通过多根补水管分别与所有的固氢储存装置连通，所述的补水电磁阀设置在补水管上，所述的分水加热装置包括加热装置、小型水箱，所述的加热装置设置在小型水箱内；/n所述的燃料电池供电系统包括燃料电池、DCDC，所述的燃料电池利用氢气发电，并通过DCDC将该电源转换成稳定电压输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种可连续生氢发电装置，其特征在于：包括氢气发生系统和燃料电池供电系统，其中：
所述的氢气发生系统包括多个相互独立的固氢储存装置、供水单元以及输气单元，所述的供水单元同时仅可向其中一个固氢储存装置内注入反应水，该固氢储存装置内原料反应完毕后，供水单元根据燃料电池供电系统发电需要，向下一个固氢储存装置供水，所述的输气单元将固氢储存装置生成的氢气输送至燃料电池供电系统，反应完毕的固氢储存装置可在其他固氢储存装置反应时补充氢化镁，所述的供水单元包括中继储水装置、第一水泵、第三电磁阀、补水电磁阀、分水加热装置、主水管和补水管，所述的中继储水装置的顶面具有非密封补水口，所述的中继储水装置通过主水管与分水加热装置连通，所述的第三电磁阀和第一水泵设置在主水管上，所述的补水管设置有多根，并且分水加热装置通过多根补水管分别与所有的固氢储存装置连通，所述的补水电磁阀设置在补水管上，所述的分水加热装置包括加热装置、小型水箱，所述的加热装置设置在小型水箱内；
所述的燃料电池供电系统包括燃料电池、DCDC，所述的燃料电池利用氢气发电，并通过DCDC将该电源转换成稳定电压输出。


2.根据权利要求1所述的一种可连续生氢发电装置，其特征在于：所述的输气单元为输气管。


3.根据权利要求2所述的一种可连续生氢发电装置，其特征在于：所述的发电装置还包括可供固氢生成物使用的提纯装置，所述的提纯装置设置在输气管上，经过提纯后的氢气进入到燃料电池中。


4.根据权利要求3所述的一种可连续生氢发电装置，其特征在于：所述的提纯装置包括冷凝装置和冷凝储水装置，所述的输气管与冷凝装置连通，所述的冷凝装置将冷凝出的反应水和氢气排入到冷凝储水装置，所述的冷凝储水装置的上部设置有氢气排出口，冷凝储水装置的顶面开设有密封补水口。


5.根据权利要求4所述的一种可连续生氢发电装置，其特征在于：所述的发电装置还包括水循环控制系统，所述的水循环控制系统包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第一电磁阀、第二电磁阀、第二水泵和第四电磁阀，所述的第四支路与所有的固氢储存装置底部的出水管均连通，每个所述的固氢储存装置的出水管上均设置有第四电磁阀，所述的冷凝储水装置的侧面底部连通有第一支路，所述的第一电磁阀设置在第一支路上，所述的第一支路与第四支路连接，所述的第二支路与中继储水装置连通，并第二电磁阀设置在第二支路上，所述的第三支路与分水加热装置连通，并且与第四支路连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奕辰，俞强，小笠原亮，宗春燕，郭芳芳，
申请(专利权)人：艾氢技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32