电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统及方法技术方案

本申请提供一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统及方法，包括：制氢组件、氢燃料电池和发电组件；制氢组件包括通过第一管道依次连通的储水箱、电解槽、气液分离器和储氢罐；储氢罐上设置有氢气出口；氢燃料电池的阳极通过第二管道与氢气出口连通，第二管道上连通有第三管道，第三管道远离所述第二管道的一端连接有加氢装置；储能组件的充电端通过导线与氢燃料电池的电能输出端电连接，储能组件的放电端用于连接待充电终端。本申请的结构简单，易于操作，且制得的氢气的纯度较高，制得的氢气不仅能够为待充电终端进行充电，还能够给加氢装置提供氢气，从而满足了家用、商用等对电能和热能的需求。能的需求。能的需求。

【技术实现步骤摘要】
电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统及方法


[0001]本申请涉及电解制氢储能技术，尤其涉及一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统及方法。

技术介绍

[0002]氢能是理想的清洁二次能源，用可再生能源制氢，用储氢材料储氢，用氢燃料电池车发电，将构成“净零排放”可持续利用的氢能系统，构建基于清净能源转换成为氢能源的“氢能社会”，成为可再生能源之外实现“深度脱碳”的重要路径。
[0003]氢能基础设施尤其是氢气生产和储运以及应用场景单一，是制约“氢能社会”普及推广的主要因素。在很大程度上限制了氢能经济的规模化，制约了“氢能社会”的普及发展。氢能利用的相关基础设施的布局能否快速实施，其实又取决于应用场景的多元化。氢能在交通运输、冶金、发电等领域的应用在快速推进中，作为全社会用能基本单位的家庭和商用单位，尚有巨大的应用空间有待开发，而燃料电池和储能系统能够实现稳定的电能和热能供给，满足家用、商用的电能和热能需求，是实现“氢能社会”和“碳中和”的必经途径。因此，为实现“氢能社会”和“碳中和”，需要将氢能耦合燃料电池进行储能。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统及方法，用以将氢能耦合燃料电池进行储能，从而实现“氢能社会”和“碳中和”。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
[0006]第一方面，本申请提供一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，包括制氢组件、氢燃料电池和发电组件；
[0007]所述制氢组件包括通过第一管道依次连通的储水箱、电解槽、气液分离器和储氢罐；所述储氢罐上设置有氢气出口；
[0008]所述氢燃料电池的阳极通过第二管道与所述氢气出口连通，所述第二管道上连通有第三管道，所述第三管道远离所述第二管道的一端连接有加氢装置；
[0009]所述储能组件的充电端通过导线与所述氢燃料电池的电能输出端电连接，所述储能组件的放电端用于连接待充电终端。
[0010]可选的，所述储水箱与所述电解槽之间的所述第一管道上设置有水泵。
[0011]可选的，所述储水箱上设置有注水口和液位传感器。
[0012]可选的，所述电解槽的氧气出口通过第四管道连通在所述储水箱上，所述第四管道上设置有温度传感器。
[0013]可选的，所述气液分离器的底部设置有出液口，所述出液口通过第五管道连通在所述水泵与所述电解槽之间的所述第一管道上，所述第五管道上设置有第一单向阀。
[0014]可选的，所述气液分离器与所述储氢罐之间的所述第一管道上依次设置有第二单向阀和流量传感器。
[0015]可选的，所述储氢罐上设置有压力传感器和安全阀。
[0016]可选的，所述储氢罐的底部连通有第六管道，所述第六管道远离所述储氢罐的一端连通在所述水泵与所述第五管道的一端之间的所述第一管道上，所述第六管道上设置有第三单向阀。
[0017]可选的，所述第二管道上设置有第一电磁阀和电动调压阀，所述第三管道上设置有电磁阀和阻火器。
[0018]第二方面，本申请提供一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能方法，应用于上述所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，所述方法包括：
[0019]通过所述储水箱向所述电解槽供水，所述储水箱内的水经所述第一管道进入所述电解槽内；
[0020]通过所述电解槽对进入其内的水进行电解，所述电解槽内的水电解产生的氢气经所述第一管道输送至所述气液分离器内；
[0021]通过所述气液分离器对进入其内的氢气进行气液分离，经所述气液分离器分离后的氢气通过所述第一管道进入所述储氢罐内；
[0022]所述储氢罐内储存的氢气依次经所述氢气出口和所述第二管道进入所述氢燃料电池的阳极，氢气在所述氢燃料电池的阳极内发生化学反应并将化学能转换成电能；和/或，
[0023]所述储氢罐内储存的氢气依次经所述氢气出口和所述第二管道进入所述第三管道内，通过所述第三管道向所述加氢装置内通入氢气；
[0024]将所述氢燃料电池的电能依次经所述氢燃料电池的电能输出端、所述导线和所述储能组件的充电端输送给所述储能组件，通过所述储能组件给所述待充电终端充电。
[0025]1)本申请提供的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，通过第一管道依次连通的储水箱、电解槽、气液分离器和储氢罐组成制氢组件，具体的，通过储水箱向电解槽内供水，水在电解槽内电解后产生的氢气进入气液分离器内，利用气液分离器对进入其内的氢气进行气液分离，目的是提高氢气的纯度，将气液分离后储存在储氢罐内的氢气通入氢燃料电池的阳极，氢气在氢燃料电池内发生化学反应将化学能转化为电能，再将氢染料电池内的电能输送给储能组件内，通过储能组件内储存的电能为待充电终端提供所需的电能，实现待充电终端的充电。另外，通过在第二管道上连通第三管道，并在第三管道远离第二管道的一端连接加氢装置，即可将储氢罐内储存的氢气提供给加氢装置，从而满足加氢装置所需要的氢气用量。本申请的结构简单，易于操作，且制得的氢气的纯度较高，制得的氢气不仅能够为待充电终端进行充电，还能够给加氢装置提供氢气，从而满足了家用、商用等对电能和热能的需求。
[0026]2)本申请提供的电解制氢耦合氢燃料电池的储能方法，通过电解水产生的氢气，并将电解水产生的氢气分别输送给氢燃料电池和加氢装置，其中，氢燃料电池内的氢气参与化学反应将化学能转化成电能，并将电能输送给储能组件，通过储能组件给待充电终端进行充电，从而为家庭和商业提供稳定用电，该方法很好地实现了清洁能源的普及应用，从而有利于快速推进“碳中和”进程和减少碳排放而保护环境。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请一实施例提供的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统的结构框图；
[0029]图2为本申请另一实施例提供的电解槽的结构示意图；
[0030]图3为本申请另一实施例提供的氢燃料电池的结构示意图；
[0031]图4为本申请另一实施例提供的电解水制氢耦合氢燃料电池的储能方法的流程框图。
[0032]图中：101、储水箱；102、电解槽；103、气液分离器；104、储氢罐；200、氢燃料电池；201、储能组件；202、待充电终端；300、第一管道；301、水泵；302、第二单向阀；303、流量传感器；400、第五管道；401、第一单向阀；500、第六管道；501、第三单向阀；600、第二管道；601、第一电磁阀；602、电动调压阀；700、第三管道；701、加氢装置；702、第二电磁阀；703、阻火器；800、第四管道；801、温度传感器。
具体实施方式
[0033]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，包括制氢组件、氢燃料电池和储能组件；所述制氢组件包括通过第一管道依次连通的储水箱、电解槽、气液分离器和储氢罐；所述储氢罐上设置有氢气出口；所述氢燃料电池的阳极通过第二管道与所述氢气出口连通，所述第二管道上连通有第三管道，所述第三管道远离所述第二管道的一端连接有加氢装置；所述储能组件的充电端通过导线与所述氢燃料电池的电能输出端电连接，所述储能组件的放电端用于连接待充电终端。2.根据权利要求1所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述储水箱与所述电解槽之间的所述第一管道上设置有水泵。3.根据权利要求1所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述储水箱上设置有注水口和液位传感器。4.根据权利要求1所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述电解槽的氧气出口通过第四管道连通在所述储水箱上，所述第四管道上设置有温度传感器。5.根据权利要求2所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述气液分离器的底部设置有出液口，所述出液口通过第五管道连通在所述水泵与所述电解槽之间的所述第一管道上，所述第五管道上设置有第一单向阀。6.根据权利要求1所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述气液分离器与所述储氢罐之间的所述第一管道上依次设置有第二单向阀和流量传感器。7.根据权利要求1所述的电解制氢耦合氢燃料电池的储能系统，其特征在于，所述储氢罐上设置有压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芃沛，赵甫，朱镭，
申请(专利权)人：陕西空天动力装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：