氢能专利库

本发明公开了一种适用于极限环境下的燃料电池系统，包括燃料电池堆、电池堆加热组件、用于对燃料电池系统的氢气进气管和氧气进气管加热的余热利用组件和氧气回收组件，所述电池堆加热组件设置于燃料电池堆内，所述余热利用组件与燃料电池堆的风扇出风口、氢气进气管和氧气进气管连接，所述氧气回收组件的一端与燃料电池堆的氧气出口连接，氧气回收组件的另一端与氧气进气管连通，通过氧气回收组件将氧气尾气进行气水分离，再将分离后的氧气导至氧气进气管中，以提高气体利用效率，还利用所述余热利用组件利用燃料电池堆产生的热量对氢气进气管和氧气进气管加热利用，以减少氢气、氧气反应时间，加速电池运行。

本发明公开了一种氢能源船舶安全系统，包括高压安全监测装置、氢气安全监测装置、电气安全监测装置、船舶专设安全防护装置和控制装置，由高压安全监测装置、氢气安全监测装置、电气安全监测装置将监测数据发送给控制装置，通过控制装置根据监测数据进行事故分类，输出控制指令给氢能源船舶的联锁系统进行停机锁闭状态，并通过报警模块输出报警信息，从可对氢能源船舶，尤其是小型船舶应用场景中易产生安全隐患的氢泄露、电气、功率突变、机械振动进行实时监测，将监测数据输入给主控制器，主控根据状态参数进行事故分类，输出指令给联锁系统，从而确保船舶的运行安全。

本发明公开了一种多堆并联的燃料电池系统，包括用于连接氢源的氢源接口、若干并联设置的燃料供电组件和集线器，各燃料供电组件并联设置于氢源接口与集线器之间；由其中一燃料供电组件作为主燃料供电组件，根据负载输出功率确定各燃料供电组件的输出电流，并由集线器将各燃料供电组件的输出电流合并输出给负载；其它燃料供电组件将其实际输出的电流值反馈给主燃料供电组件，并根据主燃料供电组件发送的电流调整指令相应调整输出电流，从而达到扩增燃料电池发电系统功率的目的，而且还可以根据负载的功率大小，由主燃料供电组件根据负载所需调整其它燃料供电组件的电流，以适应多种情况下的用电功率需求。

本发明公开了一种燃料电池混合动力系统，包括燃料电池模块、充电控制模块、充电选择模块、放电选择模块、MCU控制模块以及多块可充电电池，MCU控制模块获取各可充电电池的电压，当有可充电电池的电压低于设定值时，使该可充电电池停止供电、同时切换为其它可充电电池供电，并且使能燃料电池模块和充电控制模块，所述充电控制模块将燃料电池模块输出的电能进行升压及限流处理，给该可充电电池充电，在本发明采用可充电电池为负载供电，可充电电池能够在负载高需求时及时提供所需负载功率，可充电电池在启动时无需等待，而燃料电池模块只需保持稳定的运行功率，避免了燃料电池功率的波动，从而能够对负载进行快速响应。

本发明公开了一种船舶及其燃料电池动力系统结构，其中所述燃料电池动力系统结构包括若干组可独立运行的燃料电池装置，所述燃料电池装置包括燃料电池、DC‑DC模块、控制模块、供氢组件和锂电池，所述供氢组件连接燃料电池，所述DC‑DC模块连接于燃料电池的电源输出端，所述锂电池、DC‑DC模块均与控制模块连接，通过DC‑DC模块调节燃料电池的电源输出电压，以适用于不同设备，而且控制模块之间电连接，每一控制模块控制一DC‑DC模块,使控制模块可根据设备用电需求经DC‑DC模块控制燃料电池的输出电压，使每组燃料电池装置可独立运行，以便于定制批量生产，同时还可以组合成一个大功率发电系统，以满足于不同设备所需。

本发明公开了一种船舶及其氢能源动力系统，其中氢能源动力系统包括供氢装置、至少一燃料电池装置、能量回收装置和主控装置，所述供氢装置与燃料电池装置连接，所述燃料电池装置包括燃料电池、蓄电池和控制器，控制器与燃料电池和蓄电池连接，用于使燃料电池正常运行和周期性地短路，并在燃料电池短路时，使蓄电池供电，所述主控装置与燃料电池装置和能量回收装置连接，在船舶的螺旋桨反转时，将船舶的动能转换为电能存储在能量回收装置中，加速时由所述能量回收装置优先放电，与燃料电池装置一起释放能源驱动船舶，通过燃料电池、蓄电池及能量回收装置混合动力模式，以满足各种工况下的负载需求，并针对船舶这一特殊应用场景进行了控制优化，可应用于各种船舶。

本发明公开了一种在线制氢供氢装置及燃料电池发电系统，所述在线制氢供氢装置，包括加水箱，输水管路，第一储水室，反应室，第二储水室，弹簧室，输气管路。该装置通过制氢材料与水溶液混合后发生的化学反应制取氢气，并依据启普发生器原理对反应的进程进行控制，同时增加弹簧室对产生的氢气进行增压处理，使制备出的氢气可以直接供给燃料电池使用。而且根据本发明提出的制氢压力制约方程式，可通过调整一系列参数来改变制氢设备制氢压力的大小。本装置不需要监测、控制元件的参与，避免了额外系统能耗，制氢过程安全可控，适用范围更广。本发明还提出装载所述制氢供氢装置的燃料电池发电系统，实现即时制氢‑供氢‑发电。

本发明公开了一种面向非恒定功率源的电解制氢与储能发电系统及其控制方法，将水电解制氢技术与可再生能源发电技术相结合，同时增加储能电池单元，并根据储能电池组的荷电状态，确定电解槽电解功率，使得电解槽功率仅在预先设定的几个功率间变化，降低了在波动性电源条件下电解槽电解功率的波动引起的安全风险，尤其使原本不可适用于波动性电源的碱水制氢技术与可再生电源发电的联用成为可能，降低了可再生能源电解水制氢技术的规模化、工业化应用门槛。该方法不仅可以制备出真正绿色环保的氢气，也可对可再生能源发出的波动性电源进行调峰调频。

本发明涉及一种自动化低功耗制氢储氢装置及其制备方法，共中所述装置包括氧分水箱、纯水制氢电解槽、储氢瓶、第一两位三通阀、第二两位三通阀和控制组件，所述氧分水箱和纯水制氢电解槽均与控制组件电连接，所述氧分水箱的出液口与纯水制氢电解槽的进液口连通，纯水制氢电解槽的氧气出口经第一两位三通阀与氧分水箱的进液口连通，储氢瓶通过第二两位三通阀分别与与纯水制氢电解槽及用氢设备连接，所述氧分水箱的出液口高于纯水制氢电解槽的氧气出口，利用高度差，使氧分水箱中的水因重力进入纯水制氢电解槽中，并将空气排出，从而使纯水制氢电解槽中注满水，无需泵送，大大减少了电量消耗，更节能，还可实现自动制氢功能，自动化程度高。

本发明公开了一种适用于波动性电源的电解水制氢系统与控制策略，将水电解制氢技术与可再生能源发电技术相结合，同时增加储能电池单元，并根据储能电池组的荷电状态，确定电解槽电解功率，使得电解槽功率仅在预先设定的几个功率间变化，降低了在波动性电源条件下电解槽电解功率的波动引起的安全风险，尤其使原本不可适用于波动性电源的碱水制氢技术与可再生电源发电的联用成为可能，降低了可再生能源电解水制氢技术的规模化、工业化应用门槛。该方法不仅可以制备出真正绿色环保的氢气，也可对可再生能源发出的波动性电源进行调峰调频。

本发明涉及一种小型低电耗自动制氢低压储氢装置，主要由DC/DC电源转换器、继电器、控制板、储氢罐、干燥组件、三浮球水位开关、纯水制氢电解槽、顶端有孔的氧分水箱（以下称氧分水箱）、冷却扇等组成。本发明一方面充分连通器原理，通过确保氧分水箱、氧侧接管与纯水制氢电解槽的高度差，在电解前转动两位三通阀门排出电解槽内可能具有的气体，从而使电解槽充满水份，无需泵的作用；另一方面通过实时监测装置内压力变化，让装置低于设定压力时自动制氢储氢。与现有纯水制氢装置相比，本发明减少了泵的使用，耗电量减少，同时自动化程度较高，能实现自动制氢储氢。

本发明公开了一种低能耗压力可控式制氢供氢装置，包括加水箱，输水管路，第一储水室，反应室，第二储水室，弹簧室，输气管路。该装置通过制氢材料与水溶液混合后发生的化学反应制取氢气，并依据启普发生器原理对反应的进程进行控制，同时增加弹簧室对产生的氢气进行增压处理，使制备出的氢气可以直接供给燃料电池使用。而且根据本发明提出的制氢压力制约方程式，可通过调整一系列参数来改变制氢设备制氢压力的大小。本装置不需要监测、控制元件的参与，避免了额外系统能耗，制氢过程安全可控，适用范围更广。本发明还提出装载所述制氢供氢装置的便携燃料电池发电系统，实现即时制氢‑供氢‑发电。

本发明公开了一种储氢罐组的加热系统，包括装载储氢罐组的壳体以及将壳体与燃料电池风机口连通的导流管件，所述储氢罐组由多个储氢罐组成，所述壳体内设有多个装载储氢罐的腔体，所述腔体与导流管件的内腔连通形成空气流道，所述燃料电池风机将带有热量的尾气从空气流道中排出；所述壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体的腔体底部均设有与储氢罐底端配合的支撑组件，所述上壳体远离下壳体的一端设有固定储氢罐组的固定结构。本发明的优点在于，通过导流管件将壳体与燃料电池风机连通，将燃料电池所产生的热量进行回收利用，实现对腔体内的储氢罐组进行加热，取代了原加热装置所需要额外的电能，不仅提高了能量利用率，还减少额外电能的浪费。

本发明公开了一种便携式燃料电池系统，包括氢气发生器、文丘里管、燃料电池，所述氢气发生器的输出端通过文丘里管连接燃料电池；所述氢气发生器包括储液装置和能够产生氢气的反应装置，所述储液装置与反应装置连通，所述反应装置的出气口连接文丘里管输入端。本发明的优点在于，该燃料电池系统取消了原有燃料电池系统中储氢罐，不仅减小了该燃料电池系统的质量和体积，方便携带，能够作为便携式仪器设备的配套电源来使用，同时还由于没有储氢罐，发生爆炸的事故大大减少，安全系数得到提高。

本发明公开了一种氢能电动摩托车，包括摩托车本体和固定在摩托车本体上的动力系统；所述动力系统包括储氢系统、燃料电池系统、电能储存装置、能量分配系统以及控制系统，所述储氢系统、燃料电池系统、电能储存装置、能量分配系统以及控制系统均固定在摩托车本体上，所述储氢系统输出端连接燃料电池系统为其提供燃料，所述燃料电池系统的放电端和电能储存装置的放电端均通过能量分配系统与摩托车本体并联为其提供电能，所述燃料电池系统的放电端还连接电能储存装置的输入端。本发明的优点在于，该电动摩托车能够在稳定运行的前提下还能减少了燃料电池系统的性能浪费，降低其制造成本，还提高了燃料电池系统的使用寿命。

本发明公开了一种多级高压储氢容器，包括封闭的储氢容器本体，所述储氢容器本体由N个储氢容器由内到外依次套设组成，在相邻的储氢容器之间形成互不连通的储氢腔体，所述储氢腔体内的储氢压力由内到外逐层降低，所述储氢容器本体上还设有N个氢气管路系统，每个氢气管路系统均独立连通一个储氢腔体。本发明的优点在于，该储氢容器大大减小了原单个储氢容器存储高压氢气的承受压力，对容器材料、加工工艺要求都大大降低了，从而降低成本，也避免了原存储高压氢气的容器频繁经受高压力差所带来的疲劳损伤，提高了储氢容器本体的使用寿命，同时储氢容器本体由低压向内部逐层包容高压，大大提高了安全系数。

本发明公开一种氢燃料电池系统，包括氢气发生器、燃料电池、控制输出模块；氢气发生器包括反应容器、储水箱，储水箱通过吸水管连接反应容器，反应容器的出气管道连接燃料电池，出气管道设有第一压力传感器，储水箱设有加压口，加压口处设有泵，控制输出模块连接第一压力传感器和泵，气体压力高于燃料电池所需压力时，泵将反应液吸回储水箱，反之，将储水箱中的反应液送入反应容器。本发明的有益效果：氢气发生器能够产生氢气并将氢气引入燃料电池转化为电能，控制输出模块可以通过氢气压力调节氢气的产生量，避免传统用氢气储罐补入氢气的方式，可以作为各类便携式仪器设备的配套电源。

本发明公开一种控制合金储氢设备氢气释放效率的装置，包括燃料电池、半导体制冷片、合金储氢设备、导热介质；所述合金储氢设备通过管道连接燃料电池，所述半导体制冷片的冷端与热端分别通过导热介质与燃料电池和合金储氢设备连接。本发明的有益效果：燃料电池工作时，半导体制冷片的热端通过导热介质给合金储氢设备加热保温，而冷端则通过导热介质给燃料电池散热降温，从而使合金储氢设备和燃料电池保持在合适的温度区间以达到最佳的工作效率；当合金储氢设备加注氢气时，半导体制冷片通过改变电流方向，将冷热端互换，冷端通过导热介质给合金储氢设备降温，以提高氢气加注速率，热端则采取降温措施以降低其温度。