[发明专利]使用铝水制氢发电的应急电源装置

说明书

本发明公开了一种使用铝水制氢发电的应急电源装置，包括常压铝水制氢模块、燃料电池模块、转换模块、输出切换开关、监控控制模块和辅助电源模块，常压铝水制氢模块进行铝水反应产生氢气，燃料电池模块接收所述氢气并将其转化为电能输出；转换模块将电能转换为输出电压，输出切换开关分别控制所述市电和输出电压对所述负载切换供电；监控控制模块检测与负载连接的市电状态并在市电断电或异常时生成启动信号，所述监控控制模块依据启动信号控制应急电源装置的各模块启动，并控制输出切换开关切换连通所述输出电压和负载，辅助电源模块存储电能并在启动时为各模块供电。本发明体积小、重量轻、后备时间长、适用性强，无排放无污染无噪声，使用安全。

技术领域

本发明涉及新型能源应用，特别是涉及一种铝水制氢发电的应急电源。

背景技术

目前EPS的主要应用领域是为各种建筑物和重要公共设施的消防应急照明和消防动力提供应急备用电源。同时在化工、冶金、污水处理、自动化生产线等工业领域、医院手术室和监护病房、大型场馆和超市等的正常照明等方面也有很多应用。随着生活质量的提高以及新能源技术的兴起，人们对应急电源的后备时间以及使用环境有更高的需求，现有的应急电源在无电网的户外或者电网长时间断电的情况下无法长时间使用，因此需要一种长后备时间的应急电源。现有的应急电源主要有以下几种：EPS应急电源、UPS不间断电源、应急柴油发电机组、应急燃气轮发电机组。EPS应急电源由充电器、逆变器、蓄电池、隔离变压器、切换开关等装置组成的一种把直流电能逆变成交流电能的应急电源。UPS不间断电源主要以电力变流器储能装置和开关构成的保证供电连续性的静止型交流不间断电源装置；自备应急柴油发电机组是以柴油机为动力，拖动工频交流同步发电机组成的发电设备；应急燃气轮发电机组是以燃气轮机为动力，拖动工频交流同步发电机组成的发电设备。

上述现有技术：EPS、UPS需要从电网摄取电能储存到蓄电池组中，蓄电池储存的能量有限，在无电网或者电网停电时间过长的工作条件下，在蓄电池组耗尽能量后无法继续使用，由于单位体积的蓄电池储存能量限制，当需要长后备时间时，需要配置大量的蓄电池，导致应急电源体积大且很重；柴油、燃气发电机组等应急装置，发出的电能质量太差，甚至会烧毁精密用电设备，最主要一点发电机组的燃料燃烧会产生废气以及噪声污染，且其本身就体积大且重；最相似方案使用现有的EPS应急电源和柴油机发电组进行组合，同时拥有以上缺点，即体积庞大设备笨重、运行时燃料燃烧会产生废气以及噪声污染。

针对以上会产生废气噪声污染、体积大重量重、依赖电网运行的应急电源，需要设计一种新型能源的应急电源。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用铝水制氢发电的应急电源装置，安全无污染、体积小重量轻、无需依赖电网运行的后备时间长且适用性强。

为了实现上有目的，本发明公开了一种使用铝水制氢发电的应急电源装置，包括常压铝水制氢模块、燃料电池模块、转换模块、输出切换开关、监控控制模块和辅助电源模块，常压铝水制氢模块包括铝水反应箱、水箱、压力计、氢气泵、氢气储存罐，所述铝水反应箱的进水口接所述水箱的出水口以进水，从而发生铝水反应产生氢气，所述压力计检测所述铝水反应箱的压强，所述氢气泵接所述铝水反应箱的氢气出口以抽取输送氢气，并将氢气输送至氢气储存罐内存储；燃料电池模块接收所述常压铝水制氢模块中氢气储存罐的氢气并将氢能转化为电能输出；转换模块将所述电能转换为对应的输出电压；输出切换开关控制市电和输出电压对负载切换供电；监控控制模块检测与负载连接的市电状态并在市电断电或异常时生成启动信号，所述监控控制模块依据启动信号控制所述常压铝水制氢模块、燃料电池模块和转换模块启动，并控制所述输出切换开关切换连通所述输出电压和负载；所述监控控制模块还与所述压力计相连并在所述铝水反应箱的压强大于常压时控制所述氢气泵打开以抽取所述铝水反应箱的氢气，在所述压强小于等于常压时关闭所述氢气泵；辅助电源模块存储电能并在启动时为所述监控控制模块和燃料电池模块供电。