[发明专利]一种基于固体氢的果酸催化水合生氢发电装置

说明书

本发明公开了一种基于固体氢的果酸催化水合生氢发电装置，所述的生氢装置利用固体金属氢化物作为生氢原料产生氢气；供氧装置，所述的供氧装置提供氧气；燃料电池发电系统，所述的燃料电池发电系统接入氢气和氧气产生电能；储能系统，所述的储能系统用于燃料电池发电系统产生的电能，并且向外界负载供电，本发明利用氢气生电，使用效果好。

技术领域

本发明涉及氢气发电的技术领域，具体为一种基于固体氢的果酸催化水合生氢发电装置。

背景技术

氢气作为能源，具有发热值高、清洁无污染的优点，是最有发展潜力的燃料和能量载体。氢气本身的存储运输需要在高压下，极为不便，使用固体氢技术可将氢气与金属反应制成固体氢化物，可以提高氢气的存储量且安全性更高。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述存在的问题，利用果酸催化使固体氢达到水合反应所需温度，从而生成氢气，利用燃料电池发电系统将氢能转换成电能。使用本装置可实现固体氢的安全、快速生氢，充分匹配燃料电池系统进行氢能向电能的转换，从而实现不同的用电需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于固体氢的果酸催化水合生氢发电装置，包括：

生氢装置，所述的生氢装置利用固体金属氢化物作为生氢原料产生氢气；

供氧装置，所述的供氧装置提供氧气；

燃料电池发电系统，所述的燃料电池发电系统接入氢气和氧气产生电能；

储能系统，所述的储能系统用于燃料电池发电系统产生的电能，并且向外界负载供电；

进一步的，所述的料电池发电系统包括扩散层、催化剂层、质子交换膜、双极板，氢气和氧气分别通过扩散层、催化剂层，在质子交换膜上完成质子的传递，通过双极板和外部负载电路组成一个闭环供电电路，完成电能的输出，反应后生成的水在阴极侧与未反应的氧气一起排出。

进一步的，所述的生氢装置包括果酸水箱、注水泵、氢发仓、固体氢芯体、第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器、第一气阀，所述的注水泵将果酸水箱中的果酸水溶液注入到氢发仓内使其漫过固体氢芯体底部，所述的第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器监控氢发仓内温度信息和压力信息，所述的第一气阀在氢发仓内的压力超过阈值时开启泄压。

进一步的，所述的固体氢芯体为圆柱状筒体，并且在侧面均匀的开设有多个通孔，生氢原料设置在圆柱状筒体内。

进一步的，所述的注水泵为单向泵。

进一步的，所述的生氢发电装置还包括溢流排气装置，所述的溢流排气装置包括第一溢流管、第二溢流管、溢流水箱、连接管、第三水阀、第一水阀，所述的和第一溢流管和第二溢流管连通的设置在氢发仓的侧面，并且第一溢流管连通的位置高于第二溢流管连通的位置，第二溢流管可将多余的反应物水溶液溢流到溢流水箱中，当反应物从第二溢流管溢流到溢流水箱中时，溢流水箱中的气体会从第一溢流管回到氢发仓中，所述的第三水阀设置在氢发仓，用于将反应停止后的溶液排入溢流水箱中，所述的第一水阀设置在溢流水箱底部。

进一步的，所述的生氢发电装置还包括氢气冷凝装置，所述的氢气冷凝装置包括第一冷凝装置、第二冷凝装置，所述的第一冷凝装置将氢发仓生成的氢气冷却至环境温度，再通过第二冷凝装置进行二次冷却并收集冷凝后的冷凝水。

进一步的，所述的生氢发电装置还包括水气分离装置，所述的水气分离装置设置在第二冷凝装置连通，水气分离装置为制冷除湿装置将经过冷凝装置后的氢气进行水气分离。

进一步的，所述的生氢发电装置还包括储氢供氢系统，所述的储氢供氢系统设置在水气分离装置和燃料电池发电系统之间，所述的储氢供氢系统包括储氢系统和供氢系统。

进一步的，所述的储能系统包括DCDC、电池。