[发明专利]一种利用自然能发电生产氢气的方法及系统

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种将自然能转换成氢气能量的方法和设备，尤其是一种利用自然能发电生产氢气的方法及系统。

背景技术：

在现有技术中，公知的技术是美国US20070216165号专利，该专利公开了一种风力发电制氢系统的技术方案，阐述了将风力转换成电能，再用电能来电解制氢的方法。由于风能是一种可再生的能量，但又是随机变化的能量，利用风力吹动风力发电机叶轮转动使风力发电机发电，风力发电机发出的电压是要随风力的变化而变化，因此，这种电能能够利用的部分较少。为了提高风力的利用率，在风力变化时尽量减少风力发电机转速的变化，达到风力发电机能发出较为稳定的电压，该方案是采用控制风力发电机叶轮螺距角的变化来适应风力的变化，以达到风能的最大利用，用以产生氢气。但是，控制风力发电机叶轮的螺距角随风力变化，使风力发电机的发电电压稳定在一个可利用的范围内，这不管在方法上还是在结构上都是一个较为复杂的问题，这是现有技术所存在的不足之处。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种利用自然能发电生产氢气的方法及系统的技术方案，该方案采用风力发电机和整流器或太阳能电池组成发电单元，利用发电单元所产生的电压不稳定的供电电源，经电压调整单元将不稳定的电压调整成恒流或恒压的输出电源，输给氢气产生单元，使氢气产生单元产生氢气收集、储藏或利用，使风能或太阳能得以有效地用来发电制氢，将不易存储的电能变成易于存储的氢能。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

利用自然能发电生产氢气的方法，其特点是由风力发电机和整流器或太阳能电池组成的发电单元，所产生的电压不稳定的供电电源，经电压调整单元将不稳定的电压调整成恒流或恒压的输出电源，用该恒流或恒压电源输给氢气产生单元，使氢气产生单元产生氢气，再通过氢气收集单元将氢气收集储藏或利用。

利用自然能发电生产氢气的方法所使用的系统，包括有由风力发电机和整流器或太阳能电池组成的发电单元、氢气产生单元和氢气收集单元，本方案的特点是所述的发电单元的电源输出连接电压调整单元，电压调整单元输出的恒流或恒压电源连接氢气产生单元，氢气产生单元再连接氢气收集单元；所述的电压调整单元是由全电压变换装置构成。本方案的具体特点还有，所述的全电压变换装置是输入发电单元输来随机变化不稳定的28V-975V之间直流输入电压VZ，直流输入电压VZ的正、负端与逻辑控制电路LCU的输入电压端7和6、升压变换电路VRU的输入电压端2和1、降压变换电路DVU的输入电压端2和1连接；电压VZ的负端和主变换电路MCU的输入电压端2连接；电压VZ的正端经电感L1接第1晶闸管TH1的阳极，同时经并联的第1电阻R1和第1电容C1接第2晶闸管TH2的阳极；第1晶闸管TH1的阴极接升压变换电路VRU的输出端3，同时经反向的第1二极管D1接降压变换电路DVU的输出端3，又同时接主变换电路MCU的输入电压端1；第2晶闸管TH2的阴极则接直流输入电压VZ的负端；第1晶闸管TH1的控制极经第2电容C2接升压变换电路VRU的输出端3，同时经串联的反向第2二极管D2和第2电阻R2接第1变压器T1次级的4脚；第1变压器T1次级的3脚接升压变换电路VRU的输出端3；第2晶闸管TH2的控制极经第3电容C3接直流电压VZ的负端，同时经串联的反向第3二极管D3和第3电阻R3接第2变压器T2次级的4脚；第2变压器T2次级的3脚接直流电压VZ的负端；第1变压器T1初级的1脚接逻辑控制电路LCU的控制脉冲输出端3，第1变压器T1初级的2脚与第2变压器T2初级的2脚接直流供电电压+24V；第2变压器T2初级的1脚接逻辑控制电路LCU的控制脉冲输出端2；逻辑控制电路LCU的1端接直流供电电压+24V；升压变换电路VRU的控制输入端4和5接逻辑控制电路LCU的升压控制脉冲输出端4和5；降压变换电路DVU的控制输入端4和5接逻辑控制电路LCU的降压控制脉冲输出端8和9；主变换电路MCU的3和4端为恒流或恒压电源的正、负输出端OUT。所述的氢气产生单元是电解水制氢设备。所述的氢气收集单元是储氢设备。所述的氢气收集单元是在线供气设备。