氢能专利库

本发明公开了一种应用于光伏制氢的碱水电解槽温控方法，包括：若干套并联的电解槽，每套电解槽的规格一致，氢气生产能力均为1000Nm3/h；所述方法的具体步骤为：S1：依照每套电解槽分配到的电功率不低于5MW这个要求，根据光伏产电的最大电功率A，确定电解槽的套数N，N≥2；S2：光伏实际产电正好满足n套电解槽满负荷运行而无剩余的电功率为5n；光伏实际产电能够满足n套电解槽满负荷运行、但无法满足n+1套电解槽满负荷运行的电功率为an,an大于5n且小于5（n+1）；其中，n=1，2,3,4……；根据光伏实际产电的电功率对各电解槽进行控制。该方法能够在光伏电力波动较大的工况下确保电解槽快速达到最大的产氢效率。

本发明公开了一种高真空多层复合绝热液氢输送管道，包括内管，在内管的外部套有外夹套管，外夹套管与内管之间形成相对封闭的真空区，第一复合绝热层、第二复合绝热层及第三复合绝热层由内至外依次套在内管的外部，在第一复合绝热层与第二复合绝热层之间、以及第二复合绝热层与第三复合绝热层之间分别设有管屏，位于第一复合绝热层与第二复合绝热层之间的管屏中的各冷管中通有液氮、以使第一复合绝热层与第二复合绝热层之间形成液氮冷屏，位于第二复合绝热层与第三复合绝热层之间的管屏中的各冷管中通有冷氮气、以使第二复合绝热层与第三复合绝热层之间形成冷氮气冷屏，第三复合绝热层与外夹套管之间形成真空夹层。本发明具有能减少液氢汽化的优点。

本发明公开了大型可再生能源制氢液化储运海上平台，包括：海上平台，在海上平台上设置有风机、海水纯化系统、电解制氢系统、氢燃料电池、氢气提纯装置、液化系统、液氢转注装置、液氧转注装置、液氢罐箱组、液氧罐箱组、汽化加热器、控制中心、氢气缓冲罐、气氢压缩机。所述的大型可再生能源制氢液化储运海上平台能利用风能制氢，并且能将制得的氢气进行液化，液氢能被储存于液氢罐箱组中，从而能方便对液氢进行远洋运输，克服了深远海运输能源运输效率低下的问题；利用氢液化流程中的冷能能对副产氧气能进行液化，从而来获得液氧，这样能大大增加经济效益。

本发明公开了一种液氢燃料飞机用液氢罐管路系统，包括一备一用的两个液氢燃料罐，每个液氢燃料罐的液氢加注口通过一路带手动真空开关阀的充装支管路连通充装总管路、一路供液支管路连通供液总管路、一路自增压管路、一路安全放散总管路、一路溢流管路、一路压力及液位显示仪表管路、以及一路带有外壳防爆装置的外壳防爆排放系统管路，每路外壳防爆排放系统管路的一端连接对应液氢燃料罐的顶部、另一端连接放散总管路。本发明具有安装方便、耐腐且运行可靠的优点。本发明具有能为液氢燃料飞机提供燃料存储及向氢燃料动力系统输送氢气的优点。

本发明公开了电解制氢用非均匀双极式乳突板，包括：基板，基板的下边沿上设有电解液进口，基板的上边沿右侧正面上设有氢气出口，基板的上边沿左侧反面上设有氧气出口，基板上设有若干个乳突，乳突所在处的基板的一侧表面突起、另一侧表面凹陷，基板中部区域的乳突的密度大于基板左侧区域的乳突的密度，基板中部区域的乳突的密度大于基板右侧区域的乳突的密度，基板左侧区域中设有若干个单向突点，单向突点所在处的基板的正面凹陷、反面突起，单向突点的突起高度小于基板上的各个乳突的突起高度。所述的非均匀双极式乳突板能使乳突板表面流场均匀分布。

本发明公开了一种液氢增压供氢系统，包括：液氢源通过液氢输入管路连接双作用液氢增压泵入口，在液氢输入管路上设第一自动切断阀；双作用液氢增压泵的液相出口通过中间输送管路连接液氢输出管路入口，在液氢输出管路上设有第二自动切断阀，回流预冷管路的入口同时与中间输送管路及液氢输出管路相连，回流预冷管路出口与双作用液氢增压泵入口相连通；双作用液氢增压泵气相出口连接带第三自动切断阀的第一气氢输出管路的入口，第一气氢输出管路出口连接第一套管换热器管程入口，第一套管换热器管程出口连第二气氢输出管路入口，第二气氢输出管路出口连接第三气氢输出管路入口，在第二气氢输出管路上设第四自动切断阀。本发明具有节能效果好的优点。

本发明公开了一种70MPa储氢气瓶批量气密性试验装置，包括低压储罐，低压储罐的出口连接液体泵的入口，液体泵出口连接低压储罐入口、中压储罐入口及高压储罐入口，中压储罐出口连接进气总管入口，在第五管路上沿进气方向依次设置有中压安全阀、高压止回阀及第三高压电磁阀，高压储罐出口连接进气总管入口，在进气总管上设置有第五高压电磁阀，所述进气总管的出口同时连接若干根进气支管的入口，各进气支管并联连接于进气总管，在每根进气支管上设置有第六高压电磁阀，在每根进气总管的出口连接有一高压软管，在每根高压软管的出口可拆卸地安装有用以与待测储氢气瓶相连的高压瓶口阀。本发明具有能对气瓶进行批量快速气密性试验的优点。

本发明公开了用于电解制氢的不锈钢极网电催化剂的制备方法，不锈钢极网电催化剂包括：析氧反应极网电催化剂和析氢反应极网电催化剂。本发明所述的制备方法使用低成本的不锈钢网作为水裂解的催化基底，使得生产成本能大大降低；在不锈钢网表面上掺杂氮，磷，硫等杂原子、以及在其表面生长镍、钼、钴等金属氧化物，以上改性全部通过化学键合的方式使原子间结合，表面稳定性和表面层的粘附力优于传统的高温等离子体喷涂技术，其独特的表面形貌具有优异的电催化性能。不锈钢极网电催化剂析氧反应性能优于商用的氧化铱、析氢反应性能与铂相当；与传统的镍网电催化剂相比具有更低的过电位，所以电解电压更低，从而降低系统能耗。

本发明公开了一种能使液氢储罐置换气体零排放的氢液化系统，包括：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一低温吸附器、第二低温吸附器、一级压缩机、二级压缩机、一级缓冲罐、二级缓冲罐、第四换热器、液氢储罐、一级冷却器、二级冷却器、节流阀、氢气膨胀机。所述的氢液化系统在液氢储罐需要置换时能将循环氢压缩制冷系统中经过低温吸附净化的循环氢引出作为置换气，使得液氢储罐能避免二次污染，液氢储罐中置换出的含有杂质的氢气又能回到循环氢压缩制冷系统中作为循环氢继续使用，使得被置换出的气体能实现零排放，从而能降低生产成本。

本发明公开了一种高压储氢气瓶封头扩孔缠绕设计方法，采用网格理论预计算筒段的螺旋缠绕角度及螺旋缠绕层、环向缠绕层厚度，根据网格理论预计算的结果并结合实际工艺经验调整缠绕层环向与纵向的压强比，给出满足爆破压力的扩孔缠绕铺层设计方案，然后将扩孔缠绕铺层设计方案导入至缠绕模拟软件中，确认缠绕的可行性，并根据封头处纤维堆积的情况进行铺层缠绕方案的调整，再将满足缠绕工艺的封头厚度及角度导出整理，进行复合材料有限元模型的建立，并进行爆破压力下的强度校验，反复修改缠绕设计，直到满足要求，最后将满足设计要求的缠绕方案输出为缠绕机可识别G代码。本发明具有能使封头缠绕满足爆破压力要求且能达到轻量化设计目的的优点。

本发明公开了高压储氢瓶塑料内胆滚塑成型装置及成型方法，包括：配重机架、水平驱动轴、竖直摆动臂、水平摆动臂、模具安装座，水平驱动轴可旋转的安装于配重机架上，配重机架上安装有第一驱动电机，水平驱动轴一端与竖直摆动臂后侧相固定，水平摆动臂后端与竖直摆动臂下端相连接固定，模具安装座可旋转的安装于水平摆动臂前端上，水平摆动臂中安装有第二驱动电机，模具安装座上安装有四个滚塑模具，每个滚塑模具均可旋转的安装于模具安装座上，每个滚塑模具下方均设有从动齿轮，各个从动齿轮之间设有与之相啮合的主动齿轮，模具安装座上设有第三驱动电机，竖直摆动臂的左右两侧上均至少设有两个冷风扇。所述成型装置能一次性生产四个塑料内胆。

本发明公开了一种碳纤维全缠绕高压储氢气瓶，包括：内胆，在内胆的外部由内至外依次包覆有由碳纤维缠绕而成的内环向缠绕复合层、螺旋缠绕复合层及外环向缠绕复合层，内环向缠绕复合层与外环向缠绕复合层均是由多层环向缠绕层组成，环向缠绕层为碳纤维采用环向缠绕结构缠绕而成，环向缠绕层的纤维缠绕角度为80～90°，螺旋缠绕复合层由多层螺旋缠绕层组成，螺旋缠绕层为碳纤维采用螺旋缠绕结构缠绕而成，螺旋缠绕层的纤维缠绕角度为30～54.7°。本发明具有纤维强度利用率高且气瓶强度高的优点。

本发明公开了甲醇制氢加氢站，包括低温甲醇储罐、氧气储罐、水箱、甲醇综合换热模块、甲醇制氢装置、氢气纯化装置、氢气缓冲罐、储氢压缩机、氢气低压储罐、加氢压缩机、氢气中压储罐、35MPa加氢机、高压加氢压缩机、氢气高压储罐、以及70MPa加氢机。本发明的优点是：（1）甲醇制氢加氢站，可以实现加氢站现场制氢，制氢成本较小，可以很好地解决氢源分布不均影响加氢站布局的问题，省去了运输成本；（2）甲醇常温常压下处于液态，能量密度大，且储存条件吻合，加注过程中的管道和阀件要求较低；（3）制氢加氢成本小，有利于氢能的市场推广；（4）将低温甲醇和冷量和加氢系统耦合，提高了系统的集成度和利用效率。

本发明公开了一种液氢船用液氢燃料罐管路系统，包括：充装、供液、自增压、溢流、安全放散管路；供液管路为：带第一手动截止阀、第一紧急切断阀、第一气体流量调节阀、电加热式汽化器、第一远传温度计、第一远传压力表、缓冲罐、第二气动流量调节阀、第二远传温度计、第二远传压力表的供液管道的进液端伸入内罐体内；带第三流量调节阀的供液分支管道一端与第一紧急切断阀和第一气动流量调节阀之间的供液管道连通、另一端与电加热式汽化器和第一远传温度计之间的供液管道连通。第一、第二、第三气体流量调节阀、电加热式汽化器、第一、第二远传温度计、第一、第二远传压力表与控制系统连接。该系统能提供稳定压力、温度及流量的氢气。

本发明公开了一种制氢生产用的氢气液化装置，包括：原料氢压缩机、两级循环氢压缩机、中压透平膨胀机、低压透平膨胀机、两级预冷换热器、五级液化冷却器；每级预冷换热器中均设置有产品氢通道、预冷介质通道、循环氢通道、循环氢回流通道、循环低温氢通道；一至三级液化冷却器中均设置有产品氢通道、循环氢通道、循环氢回流通道、循环低温氢通道，四级液化冷却器中设置有产品氢通道、循环氢通道、循环氢回流通道，五级液化冷却器中设置有产品氢通道、循环氢通道；一级循环氢压缩机与二级循环氢压缩机之间连接有循环氢压缩输送管。本发明的优点在于：结构紧凑，各级换热设备的能量分布合理，确保产品氢的持续稳定的液化及正仲氢的转化。

本发明公开了液氢加氢站的液氢卸液装置，包括：气化器、增压进液管路、增压出气管路、吹扫管路、卸液管路、中控器，增压进液管路的出口与气化器的进口相连，气化器的出口与增压出气管路的进口相连，吹扫管路上依次设置有第一气动阀、第一压力变送器、第五气动阀、温度变送器，卸液管路上依次设置有第八气动阀，增压进液管路上设置有第七气动阀，增压出气管路上依次设置有第六气动阀、第二压力变送器，吹扫管路通过串联有第四气动阀的第一连通管与增压出气管路相连通，吹扫管路通过串联有第三气动阀的第二连通管与增压进液管路相连通，吹扫管路通过串联有第二气动阀的第三连通管与卸液管路相连通。

本发明公开了液氢加注系统，包括：液氢储存增压装置，液氢储存增压装置与进液流量计相连，进液流量计与进液气动阀相连，进液气动阀与充装座相连，充装座与加液枪相连，液氢储存增压装置还与回气流量计相连，回气流量计与第一止回阀相连，第一止回阀与回气座相连，回气座与回气枪相连，回收管的进端与进液气动阀和进液流量计之间的管道相连，回收管的出端与回气流量计和液氢储存增压装置之间的管道相连，回收管上串联有回收气动阀，预冷座与第二止回阀相连，第二止回阀与回收管相连，第三止回阀与进液气动阀和充装座之间的管道相连，第三止回阀与回收管相连。所述的液氢加注系统可满足商业化运营用快速加注。

本发明公开了一种基于光伏电池的质子交换膜电解制氢装置，包括：内设冷却通道的质子交换膜电解槽，质子交换膜电解槽上的反应用水进口与水输入机构相连接，质子交换膜电解槽与供电机构电连接，供电机构包括：光伏电池、电压转换器和储能电池；水输入机构包括：水槽、去离子器、水泵、汽化器和喷射器，汽化器中设置电加热器；光伏电池、电压转换器、储能电池上都设置有散热器；所有散热器以及冷却通道依次连通；冷却通道出口连通至汽化器加热介质进口，汽化器加热介质出口连接至光伏电池的散热器。本发明的优点在于：能有效提高制氢效率并延长整个制氢装置的使用寿命。

本发明公开了一种集成型加氢机，包括：设置壳体内的加氢管路以及设置在壳体外的加氢枪，加氢管路包括：第一、第二、第三加氢管，每条加氢管的两端分别连接至加氢输入管和加氢输出管，每条加氢管上均设置手动控制阀、加氢压力监测管路、气动控制阀，每条加氢压力监测管路均设置有带加氢放散管的加氢安全阀，每个气动控制阀上均连接有仪表气分管，每根仪表气分管上均设置有电动控制阀，电动控制阀与加氢控制模块信号通讯，仪表气分管连接至仪表气输入管；三条加氢管的设计压力及安全阀的泄放压力均相同；加氢输出管上设置有冷却器。本发明优点在于：能确保加氢机始终进行加氢工作，加氢机适用范围广，兼容性好。

本发明公开了用于液氢储运型加氢站的氢气加注系统，包括：液氢储罐、高压柱塞泵、空温式汽化器、高压瓶组、加氢机、套管式换热器，套管式换热器进水口通过管道与循环泵的出水口相连相连，循环泵进水口通过管道与水箱的出口相连，水箱的进口通过管道与套管式换热器的出水口，高压柱塞泵与空温式汽化器分别通过第一管道和第二管道相连，第一管道上设有截止阀和止回阀，第一管道穿过密闭箱，密闭箱位于截止阀和止回阀之间，密闭箱中充有氮气，水箱的进口和套管式换热器的出水口之间的管道为第三管道，第三管道上串有换热管道，换热管道位于密闭箱中。上述的氢气加注系统能利用液氢的冷量来替代冷水机组对冷却水进行冷却，从而能大大降低能耗。