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专利号: 2024104458173
申请人: 宁夏同德爱心循环能源科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种风光电协同的电解制氢方法,其特征在于,包括:a.能源收集与转换系统:

通过天气监测模块,实时监测风速和光照强度;

如果风速或光照强度适合发电,则进入下一步;否则,系统停止运行;

若风速合适,启动风力发电模块,捕获风能并将其转换为电能;

若光照强度合适,启动太阳能发电模块,捕获太阳能并将其转换为电能;

b.能源管理与分配系统:

对收集到的电能进行管理与分配;

若当前电能输出大于电解所需电能的上阈值,则将多余的电能储存到储能模块中;

若当前电能输出小于电解所需电能的下阈值,则首先检查储能模块中的电能是否充足;

如果储能模块电能充足,则由储能模块输出电能以补充不足;

如果储能模块电能也不足,则系统停止运行;

c.电解制氢系统:

传感器实时检测电解过程中的各项参数,包括但不限于电解液浓度、温度、电解电压;

电解液自动调配机构调整电解液浓度,以确保电解过程中的反应速率;

调节间距执行机构调整电极间距,以确保电解过程中的反应速率;

确保所有参数都符合要求,电解槽模块开始电解水产生氢气;

d.氢气储存与输送系统:

对产生的氢气进行净化处理,去除其中的杂质和水分;

将净化后的氢气进行压缩,以便储存和运输;

将压缩后的氢气储存到氢气储存模块中,等待后续使用或输送;

所述电解液自动调配机构包括:

电解质储存罐和淡水储存罐:分别用于储存电解质和淡水,配备有料位检测以确保材料充足;

混水阀:通过泵和管道与电解质储存罐和淡水储存罐连接,能够调节电解质和淡水的混合比例,其调节算法受传感器反馈控制,并将混合后的电解液输送到电解槽模块中进行电解;

气液分离装置:用于将电解槽模块中产生的氢气混合液和氧气混合液中的氢气和氧气分离,并回收电解液;

电解液提纯装置:用于将气液分离装置回收的电解液提纯分离成高浓度的电解质和淡水,并将电解质和淡水补充回电解质储存罐和淡水储存罐中;

所述电解槽模块包括两片压板(1),两片所述压板(1)间分布有多个电解单元(2),两片所述压板(1)间的周围通过多根固定轴(3)固定连接,两片所述压板(1)下部设有连通到电解单元(2)内的电解液进管(4),一片所述压板(1)上部设有连通到电解单元(2)内的氧侧出管(5),另一片所述压板(1)上部设有连通到电解单元(2)内的氢侧出管(6),两片所述压板(1)间上部的前后侧分别设有阳极导电管(7)和阴极导电管(8);

所述调节间距执行机构包括伺服电机(9),所述伺服电机(9)设置在其中一片所述压板(1)中部,所述伺服电机(9)连接有可转动地贯穿到电解单元(2)内的导向轴(91);

所述电解单元(2)包括两片极板(21),两片极板(21)间垫有密封圈(22),所述密封圈(22)内设有将两侧隔开的隔膜(23),所述密封圈(22)与两侧的极板(21)间分别设有阳极导电环(24)和阴极导电环(25),所述阳极导电环(24)内设有阳极电极板(26),所述阴极导电环(25)内设有阴极电极板(27);所述阳极电极板(26)与阳极导电环(24)可滑动地连接,所述阴极电极板(27)与阴极导电环(25)可滑动地连接,所述导向轴(91)对应阳极电极板(26)和阴极电极板(27)处开设有反向的螺纹,使所述导向轴(91)分别与应阳极电极板(26)和阴极电极板(27)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种风光电协同的电解制氢方法,其特征在于,所述极板(21)两侧均有内凹的槽,相邻的两个所述电解单元(2)共用同一片极板(21)。

3.根据权利要求1所述的一种风光电协同的电解制氢方法,其特征在于,所述阳极导电环(24)与阳极导电管(7)固定连接,所述阴极导电环(25)与阴极导电管(8)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种风光电协同的电解制氢方法,其特征在于,所述隔膜(23)与靠近阳极电极板(26)一侧的极板(21)间的空间与氧侧出管(5)连通,所述隔膜(23)与靠近阴极电极板(27)一侧的极板(21)间的空间与氢侧出管(6)连通,所述隔膜(23)与两侧极板(21)间的空间均与电解液进管(4)连通。

5.根据权利要求1所述的一种风光电协同的电解制氢方法,其特征在于,所述阳极导电环(24)和阴极导电环(25)均为石墨材质。