[发明专利]一种余电氢储装置及其控制方法

权利要求书

1.一种余电氢储装置，其特征在于，包含燃料制氢模块、电解水制氢模块、燃料电池模块、储电模块和控制模块；所述燃料制氢模块将化石燃料转换为含有氢气的储能气体并向所述余电氢储装置的内部和外部设备供给所述储能气体；所述电解水制氢模块将水转换为氢气和氧气并向所述余电氢储装置的内部和外部设备供给氢气和氧气；所述燃料电池模块将所述储能气体或氢气转换为电能；所述储电模块将所述燃料电池模块产生的电能储存并将电能供给余电氢储装置的内部用电设备和外接用电设备；所述控制模块控制所述余电氢储装置运行。

2.根据权利要求1所述的一种余电氢储装置，其特征在于，还包括太阳能供电模块、风能供电模块和应急燃料发电模块；所述太阳能供电模块将太阳能转换为电能向所述储电模块供电；所述风能供电模块将风能转换为电能向所述储电模块供电；所述应急燃料发电模块将所属化石燃料直接转换为为电能向所述储电模块供电。

3.根据权利要求2所述的一种余电氢储装置，其特征在于，所述燃料制氢模块包括进料口、出料口、反应腔室和催化剂；进料经所述进料口进入并在所述反应腔室反应后形成所述储能气体并经所述出料口排出所述燃料制氢模块。

4.根据权利要求3所述的一种余电氢储装置，其特征在于，所述燃料制氢模块还包括混合氧化气体进气口、混合氧化气体进气腔室、氧化余气出气腔室、氧化余气出气口和氧化气体过滤膜管；所述氧化气体过滤膜管用于分离混合氧化气体中氧化气体和惰性组分；所述混合氧化气体进气腔室为混合氧化气体收集暂存空间；所述氧化余气出气腔室为氧化余气收集暂存空间；所述氧化气体过滤膜管至少包含两个敞开端。

5.根据权利要求4所述的一种余电氢储装置，其特征在于，所述燃料制氢模块还包括杂质气体出气腔室、杂质气体出气口和杂质气体过滤膜管；所述杂质气体过滤膜管用于收集并分离所述反应腔室内的杂质气体；所述杂质气体过滤膜管至少包含一个敞开端和一个封闭端。

6.根据权利要求3所述的一种余电氢储装置，其特征在于，所述进料包含分子式为C_aH_bO_c的物质一种及以上的组合和分子式为C_dH_eO_fN_gP_hS_iF_jCl_k的物质一种及以上的组合；a、b为≥1自然数；c、d、e、f、g、h、i、j和k为≥0自然数。

7.根据权利要求4所述的一种余电氢储装置，其特征在于，所述混合氧化气体同时包含氧气、臭氧、分子式N_xO_y、分子式C_xO_y中一种及以上的组合和氮气、氦、氖、氩、氪、氙中一种及以上的组合；x、y为任一正有理数。

8.根据权利要求7所述的一种余电氢储装置，其特征在于，还包括储氢模块；所述储氢模块与所述燃料制氢模块连接；所述储氢模块与所述燃料电池模块连接。

9.一种余电氢储装置的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求8所述的一种余电氢储装置，包含：

当所述余电氢储装置和城市电网连通时，在所述控制模块控制下利用城市电网对所述储电模块充能完成储能；

和/或，当环境光照强度200lx时，所述余电氢储装置在所述控制模块控制下，由所述太阳能供电模块对所述储电模块充能完成储能；

和/或，当环境风速在3-27m/s时，所述余电氢储装置在所述控制模块控制下，由所述风能供电模块对所述储电模块充能完成储能；

当所述余电氢储装置和城市电网无法连通时，且外界环境温度低于0℃，所述余电氢储装置在所述控制模块控制下，所述燃料制氢模块持续向所述燃料电池模块和所述储氢模块供给所述储能气体并由所述燃料电池模块完成向所述余电氢储装置的内部用电设备和外接用电设备供电，且所述电解水制氢模块关闭；

当所述余电氢储装置和城市电网无法连通时，且外界环境温度低于0℃，所述余电氢储装置在所述控制模块控制下，所述燃料制氢模块持续向所述储氢模块和所述余电氢储装置外部设备供给所述储能气体，且所述电解水制氢模块关闭；

当所述余电氢储装置和城市电网无法连通时，且外界环境温度高于0℃，所述余电氢储装置在所述控制模块控制下，所述储电模块为所述电解水制氢模块供能，所述电解水制氢模块向所述储氢模块和外部设备供给所述氢气和氧气，且所述燃料制氢模块关闭；

当所述余电氢储装置和城市电网无法连通时，且所述太阳能供电模块、所述风能供电模块和所述燃料制氢模块的组合不能满足所述余电氢储装置对外部设备供能，则所述应急燃料发电模块启动对所述余电氢储装置外部设备供能。