[实用新型]一种水氢能源自供电系统

摘要

本实用新型揭示了一种水氢能源自供电系统，所述系统包括自然能发电单元、甲醇发电单元、充电电池、充电单元、甲醇存储单元、沼气制醇单元、氢制醇单元、电制氢单元、主控单元；所述主控单元还用以获取用电设备的开启状态，从而获取实时用电需求数据；同时，主控单元获取自然能发电单元、甲醇发电单元的实时发电量数据；当发电量数据大于用电需求数据时，控制充电单元将多余电能为充电电池充电；当发电量数据小于用电需求数据时，通过启动充电电池为用电设备供电。本实用新型提出的水氢能源自供电系统，可根据发电量、用电量控制能源的存储及输出，更有利于充分地利用能源，节能环保。

主权项

一种水氢能源自供电系统，其特征在于，所述系统包括：风能发电单元、太阳能发电单元、甲醇发电单元、充电电池、充电单元、甲醇存储单元、沼气制醇单元、氢制醇单元、电制氢单元、主控单元；所述主控单元分别连接风能发电单元、太阳能发电单元、甲醇发电单元、充电电池、充电单元、沼气制醇单元、氢制醇单元、电制氢单元，获取各个单元的数据，控制各个单元工作；所述风能发电单元、太阳能发电单元、甲醇发电单元分别连接用电设备，直接为用电设备供电；所述风能发电单元、太阳能发电单元、甲醇发电单元分别连接充电单元，通过充电单元为充电电池充电；所述主控单元还用以获取用电设备的开启状态信号；同时，主控单元获取风能发电单元、太阳能发电单元、甲醇发电单元的实时发电量数据；所述沼气制醇单元用以将生物质通过发酵制得甲醇，将制得的甲醇存储至甲醇存储单元；所述甲醇发电单元利用甲醇发电，同时生成二氧化碳，将生成的二氧化碳输送至氢制醇单元；所述电制氢单元用以将水电解，得到氢气及氧气，将氢气输送至氢制醇单元；所述氢制醇单元用以利用氢气、二氧化碳制得甲醇；所述甲醇发电单元包括：固态氢气储存容器、快速启动装置、液体储存容器、原料输送装置、制氢设备、膜分离装置、氢气发电装置；所述制氢设备包括换热器、气化室、重整室；膜分离装置设置于分离室内，分离室设置于重整室的上部；所述固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；通过固态氢气储存容器中储存固态氢气或/和快速启动装置为制氢设备提供启动能源；所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化 模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气为氢气发电装置发电，作为制氢设备的启动电源；所述快速启动装置包括第一启动装置、第二启动装置；所述第一启动装置包括第一加热机构、第一气化管路，第一气化管路的内径为1～2mm，第一气化管路紧密地缠绕于第一加热机构上；所述第一气化管路的一端连接液体储存容器，通过原料输送装置将甲醇送入第一气化管路中；第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇，而后通过点火机构点火燃烧；或者，第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇，且输出的甲醇温度达到自燃点，甲醇从第一气化管路输出后直接自燃；所述第二启动装置包括第二气化管路，第二气化管路的主体设置于所述重整室内，第一气化管路或/和第二气化管路输出的甲醇为重整室加热的同时加热第二气化管路，将第二气化管路中的甲醇气化；所述重整室内壁设有加热管路，加热管路内放有催化剂；所述快速启动装置通过加热所述加热管路为重整室加热；所述液体储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；所述原料输送装置提供动力，将液体储存容器中的原料输送至制氢设备；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂；所述氢气发电装置连接制氢设备，将发出的部分直流电输送至制氢设备；制氢设备通过自己制得的直流电带动电磁加热装置为重整室、分离室加热；所述电磁加热装置包括形成重整室的重整缸体、形成分离室的分离缸体，设置于重整缸体外的第一加热线圈，分离缸体外的第二加热线圈，重整缸体、分离缸体内的温度传感器、压力传感器，以及电磁控制器；电磁控制器根据温度传感器、压力传感器感应到的数据控制第一加热线圈、第二加热线圈的电流，能使重整室、分离室瞬间达到设定温度；所述分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气；所述制氢设备制得的氢气输送至膜分离装置进行分离；所述膜分离装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金；所述氢气发电装置为燃料电池系统，燃料电池系统包括：气体供给装置、电堆；所述气体供给装置利用压缩的气体作为动力，自动输送至电堆中；所述燃料电池系统还包括空气进气管路、出气管路；所述压缩的气体主要为氧气；空气与氧气在混合容器混合后进入电堆；所述燃料电池系统还包括气体调节系统；所述气体调节系统包括阀门调节控制装置，以及氧气含量传感器或/和压缩气体压缩比传感器；所述氧气含量传感器用以感应混合容器中混合的空气与氧气中氧气的含量，并将感应到的数据发送至阀门调节控制装置；所述压缩气体压缩比传感器用以感应压缩氧气的压缩比，并将感应到的数据发送至阀门调节控制装置；所述阀门调节控制装置根据氧气含量传感器或/和压缩气体压缩比传感器的感应结果调节氧气输送阀门、空气输送阀门，控制压缩氧气、空气的输送比例；压缩氧气进入混合容器后产生的动力将混合气体推送至电堆反应；所述燃料电池系统还包括湿化系统，湿化系统包括湿度交换容器、湿度交换管路，湿度交换管路为空气进气管路的一部分；反应后气体出气管路输送至湿度交换容器，所述湿度交换管路的材料只透水不透气，使得反应后气体与自然空气进行湿度交换，而气体之间无法流通。