[实用新型]一种便携式燃料电池制氢供氢系统

说明书

本实用新型公开了一种便携式燃料电池制氢供氢系统，包括供水单元、供氢单元和若干个制氢单元；制氢单元内部放有水解制氢铝合金，制氢单元的进水口分别通过一进水管与供水单元的水泵连通，制氢单元通过氢气输出管与供氢单元连通；供氢单元包括罐体、调压阀和压力传感器，罐体用于盛装水，且水面高于氢气输出管和抽水管的末端，压力传感器设置于罐体内侧上部，压力传感器与供水控制系统电连接，罐体的上部设有氢气输出口，调压阀的输入端与氢气输出口连接，调压阀的输出端用于与燃料电池单元连通。本实用新型集制氢和用氢为一体，可实现即时制氢并为燃料电池供氢。

技术领域

本实用新型涉及氢气的制备和应用技术领域，特别是涉及一种便携式燃料电池制氢供氢系统。

背景技术

能源不仅是人类社会生存和不断向前发展的基础和重要保障，而且也是如今世界各国政治、经济、外交所关注的焦点。纵观历史，人类社会的每一次进步都伴随着能源的变化。现阶段世界能源构成还是以煤、石油、天然气三大传统能源为主。而现如今，我国经济发展步入新常态，能源消费增速放缓，但发展质量和效率问题突出，供给侧结构性改革刻不容缓。“十三五”时期是全面建成小康社会的决胜阶段，也是推动能源革命的蓄力加速期，要牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，着力推动能源生产利用方式变革，建设清洁低碳、安全、高效的现代能源体系。由于三大传统能源的不可再生性及其使用时带来的严重环境污染，人类社会正面临着一场严峻的能源危机和环境危机。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出：能源是未来15年我国科技发展的重要领域，低成本规模化开发利用清洁能源则是重点研究领域和优先资助课题。

氢是元素周期表中的一号元素，也是已知元素中最小最轻的元素，同时氢也是宇宙中最丰富的元素，宇宙物质的构成元素中氢超过了90％。氢气和氧气燃烧生成水，生成物不仅无污染而且反应过程会释放出巨大的能量，这种能量就是氢能。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。世界各国关于氢能技术的研究与应用正如火如荼地进行着。美国能源部和来自全美各个与氢能相关行业的企业、学校等组织机构共同启动了“国家氢能发展前景和指南”项目并签署未来工作指南。欧洲各发达国家和日本也相继出台了相关政策和鼓励措施。同样，我国也十分重视氢能的开发和利用。中国国家发改委、能源局发布的《能源技术革命创新行动计划

(2016-2030年)》，已将氢能技术开发利用上升为国家能源战略，以全力推进氢能示范样车研发、中试基地建设和示范线运营，抢占全球氢能产业制高点。国家科技部在国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划以及新能源与节能环保汽车重大专项中都对氢能的研究和应用予以高度重视和大力支持。北京奥运会期间，氢燃料电池公交汽车已经驶上北京街头，体现“科技奥运，绿色奥运”。上海世博会期间，共有196辆氢燃料电池汽车参加运行，其中燃料电池轿车90辆、燃料电池公交车6辆、燃料电池观光车100辆，历时6个月，是当前世界上规模最大的燃料车示范项目之一。2016年9月17日，全球首台常温常压储氢氢能工程样车“泰歌号”在武汉诞生。这些项目的启动与发展都将推动“氢经济”的快速发展，预示着人们将逐步走向“氢能时代”。

鉴于氢氧燃料电池技术的迅速发展，现已有部分成功商业化，例如，丰田公司的Mirai和本田公司的Clarity等燃料电池汽车。然而这些产品都存在同样一个问题就是利用笨重的高压瓶储氢，然后为燃料电池供氢。这种供氢方式增加了汽车的自重减少了燃料电池汽车的续航里程。鉴于铝合金水解制氢技术是利用化学反应产生氢气，而燃料电池是一种良好的将氢能转化为电能的工具。因此，我们可以利用铝合金水解制氢系统实时制氢、实时为燃料电池供氢，减少用氢过程中高压瓶储氢环节。现已有相关专利将燃料电池和供氢系统相结合的系统，如申请号为CN201520244776.8和申请号为CN201510012793.3等专利。但这些系统普遍存在着结构复杂，体积庞大，制造成本高，能量利用率低的缺陷，其商业化难度较大。

为此，需开发一种集氢气制备和氢气应用为一体，结构简单，安全可靠，可以实现即时制氢和用氢的系统。

实用新型内容