氢能专利库

本发明公开的具有热电水三联供功能的分布式氢能电站，属于氢能应用装置技术领域，包括氢燃料电池，氢燃料电池的阳极连接有氢气系统，氢燃料电池的阴极连接有空气系统，氢燃料电池还连接有副产水尾排回收系统、供热系统和供电系统。本发明能量转换效率高于传统燃油(气)发电机组，可与燃油发电机、工业电网等并网工作；单台设备额定功率大，可一对一替代传统的钻井现场用MW级燃油(气)发电机组；具有外部换热接口，可为生产生活提供热源；配套有支撑电源，可实现冷启动与功率动态支撑，避免频繁陡增负荷对燃料电池系统的影响，具有供水、供热、供电三位一体的特点。

本发明公开的具有三角形沟槽流道结构的质子交换膜电解槽，包括自上而下依次设置的阳极极板、阳极气体扩散层、膜电极、阴极气体扩散层与阴极极板，阳极极板与阳极气体扩散层之间设有阳极液体流道，阴极极板与阴极气体扩散层之间设有阴极液体流道。本发明的三角形沟槽流道结构的质子交换膜电解槽，促使反应水沿着竖直方向进入气体扩散层，提高到达催化层发生反应的液态水含量，同时减少气体扩散层中氧气的积累，提高了电解槽的产氢效率。

本发明公开的用于撬装碱性水电解制氢系统的辅助设备，包括箱体，箱体内设置有用于供电的配电柜间，配电柜间通过线路与设置在箱体内的水处理设备间、空压机设备间和输出设备间分别连接；箱体相对配电柜间位置设有连接外部电源的电源输入口；箱体相对水处理设备间位置设有水源输入口；箱体相对空压机设备间位置设有空气输入口；箱体相对输出设备间位置设有仪表气输出口、原料水输出口、碱液输出口和吹扫气输出口。本发明将纯水制备系统、配碱系统、压缩空气系统、氮气系统进行集成，提高了空间利用率，降低了辅助设备的占用空间。

本发明公开了多级环形质子交换膜电解槽双极板流场结构，包括板体，板体的中心位置同心设置有多级环形流道，多级环形流道是以双极板中心点为圆心，相邻环形流道之间均采用通道脊分隔；沿直径方向设置有中央通道，中央通道贯穿所有环形流道并且与每一个环形流道互通，中央通道以一级环形流道圆心沿直径方向呈轴对称分布；中央通道的一端为进水口，中央通道的另一端为出水口；板体的四周边沿间隔开有若干螺栓孔，板体一侧面设有电源接口。本发明属于质子交换膜电解水制氢技术领域，避免在转弯处发生速度和电流密度的突变，能够显著降低流场中的压力分布，减少蠕动本送水做功，提高电解槽性能。

本发明公开的电解水制氢纯化系统及方法，包括通过氢气管路连接的气水分离器、氢气冷却器、集水器和水封，气水分离器与脱氧器相连，每个氢气冷却器上均连接有一个干燥器；脱氧器、干燥器下部分别接有温度变送器；脱氧器、干燥器内的加热部件上接有温度传感器，通过控制内加热部件温度调节加热器功率，在氢气再生管路和成品氢气管路前装有薄膜调节阀，可根据主氢气流量和系统压力调节再生氢气和系统氢气流量，节省人力的同时也能提高系统运行效率在脱氧器和干燥器接口处分别设置一路安全阀放空管线；当系统出现异常情况时，可通过安全阀管线快速排出容器中的氢气，保证整个纯化系统的安全可靠运行。

本发明公开的一对多碱性电解水制氢监测系统，包括若干个碱液循环泵，每个碱液循环泵均管线连接有碱性电解槽，每个碱性电解槽的阴极端共同连接有氢中氧分析组件，每个碱性电解槽的阳极端共同连接有氧中氢分析组件，每个碱性电解槽和氧中氢分析组件之间均管线连接有监测组件，每个监测组件均与氧中氢分析组件连接，每个碱液循环泵共同连接有碱液冷却器，碱液冷却器分别和氢中氧分析组件、氧中氢分析组件连接，每个监测组件均数据连接有控制器。本发明还公开了一对多碱性电解水制氢监测方法。本发明的一对多碱性电解水制氢监测系统及监测方法，解决了无法对每台电解槽的氧中氢含量进行监测的问题。

本发明公开了千方级碱性水电解制氢系统远程运维平台和运维方法，包括设备层、云平台、平台层和应用层，设备层包括千方级制氢设备，千方级制氢设备中安装有监测设备运行的传感器，以及控制设备运行的PLC控制器，云平台设置有公有云或私有云，平台层设置有私有云服务器或本地服务器，应用层设置有本地显示终端和移动显示终端，云平台和平台层都部署有Web组态软件，设备层、云平台和平台层通过无线物联网络连通，云平台与本地显示终端、移动显示终端也分别通过无线物联网络连通，平台层与本地显示终端通过有线专用网络连通，PLC控制器采集传感器传递的数据信号，传递至云平台和平台层，平台层镜像还原千方级制氢电解水制氢系统的现场。

本发明公开了撬装式模块化制氢工厂综合集中控制系统及控制方法，包括集中控制撬、纯水及补水装置撬、冷却水装置撬、冷冻水装置撬、仪表空气系统撬和多组制氢单元，纯水及补水装置撬、冷却水装置撬、冷冻水装置撬和仪表空气系统撬与每组制氢单元连接，为制氢单元提供纯水、冷却水、冷冻水和阀门控制用仪表气，纯水及补水装置撬、冷却水装置撬、冷冻水装置撬和仪表空气系统撬上都安装有控制阀，集中控制撬与各个控制阀连接，控制各个控制阀的开断，实现对制氢全过程的控制。本发明撬装式模块化制氢工厂综合集中控制系统结构简单，不需要深度依赖土木工程建设，能够快速安装部署和整体快速搬运转移。

本发明公开了风光模拟绿电制氢测试平台的控制系统，包括工业网电电源，工业网电电源连接有配电系统，配电系统分别连接有风光模拟电源系统、能源管理系统、模块化整流电源系统和制氢自动控制系统，能源管理系统连接储能系统，模块化整流电源系统连接电解槽组。本发明还公开了风光模拟绿电制氢测试平台的控制方法，包括以下步骤：通过工业网电电源给配电系统、风光模拟电源系统和能源管理系统依次上电，能源管理系统进行能量调度，能源管理系统和制氢自动控制系统给模块化整流电源系统发送电源控制命令，模块化整流电源系统比对控制命令中的给定参数，根据比对结果执行相应电源控制命令。本发明可以形成多种模型的电源输入。