專利名稱：一種制氫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域中，特別是一種制氫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一次性能源的消耗量也與日俱增，目前最主要的能源石油、煤和天然氣等是不可再生且已逐漸無法滿足需求，且燃燒帶來的環(huán)境危機(jī)也不容小覷，能源短缺和環(huán)境危機(jī)已成為人類未來面對的最重要問題。世界各國科學(xué)家都在積極探索替代能源和開發(fā)可再生能源的新技術(shù)，風(fēng)能、太陽能等可再生能源的利用技術(shù)日趨成熟，但其自身的局限性也使其成為發(fā)展為主流能源的瓶頸。氫氣作為重要的エ業(yè)原料和還原劑，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域已被廣泛地使用，它燃燒效率和燃燒值高且無污染，作為未來重要清潔能源具備巨大發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)有成熟氫氣制備技術(shù)主要有:天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫、甲醇水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫、水電解制氫。前兩種エ藝以傳統(tǒng)天然氣、水煤氣為原料，占制氫總量約95%份額；水電解制氫則以水為原料，僅占5%份額。顯然，能源危機(jī)使水電解制氫具備更大的發(fā)展空間和發(fā)展?jié)摿?，它擺脫了對一次能源的依賴，但較高的電能消耗帶來的高成本問題嚴(yán)重制約著它的發(fā)展。有效解決這個問題，才能使水電解制氫技術(shù)快速發(fā)展，并使氫能成為未來重要替代能源之
o

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計ー種可以降低能耗、降低成本的制氫系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)`明的技術(shù)方案如下:ー種制氫系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)、蓄電単元、風(fēng)電單元、水處理單元和制氫單元，所述的主控系統(tǒng)通過控制電纜線分別與蓄電單元、風(fēng)電單元、水處理單元和制氫單元連接；所述的蓄電單元包括電池蓄電裝置和蓄電子控模塊，所述的風(fēng)電單元包括風(fēng)電機(jī)組裝置和風(fēng)電子控模塊，所述的水處理單元包括水處理裝置和水處理子控模塊，所述的制氫單元包括電解制氫裝置和制氫子控模塊；所述的蓄電子控模塊通過控制電纜線與電池蓄電裝置連接；所述的風(fēng)電子控模塊通過控制電纜線與風(fēng)電機(jī)組裝置連接；所述的水處理子控模塊通過控制電纜線與水處理裝置連接；所述的制氫子控模塊通過控制電纜線與電解制氫裝置連接；所述的風(fēng)電機(jī)組裝置通過電カ輸送線路分別與主控系統(tǒng)、電池蓄電裝置、水處理裝置和電解制氫裝置連接，所述的水處理裝置通過水輸送管路與電解制氫裝置連接；所述的主控系統(tǒng)安裝有自動智能轉(zhuǎn)換程序。本發(fā)明所述的風(fēng)電機(jī)組裝置數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套風(fēng)電機(jī)組裝置吋，風(fēng)電子控模塊是ー個或多個，由主控系統(tǒng)統(tǒng)ー控制。本發(fā)明所述的電池蓄電裝置數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套電池蓄電裝置吋，蓄電子控模塊是ー個或多個，由主控系統(tǒng)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制功能。本發(fā)明所述的電解制氫裝置數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套電解制氫裝置時，制氫子控模塊是ー個或多個，由主控系統(tǒng)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制功能。本發(fā)明所述的水處理裝置數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套水處理裝置時，水處理子控模塊是ー個或多個，由主控系統(tǒng)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制能力。本發(fā)明的工作原理如下:本發(fā)明利用地球表面的可再生的風(fēng)能，通過風(fēng)電機(jī)組裝置將其轉(zhuǎn)化為電能供給電解制氫裝置；其中利用電池蓄電裝置蓄電解決系統(tǒng)自動控制連續(xù)性問題，用水處理裝置解決電解水制氫系統(tǒng)的純水補(bǔ)給問題；最終為終端用戶提供高純度氫氣輸出。本發(fā)明采用離網(wǎng)永磁型風(fēng)電機(jī)組裝置為電池蓄電裝置、電解制氫裝置、水處理裝置以及主控系統(tǒng)提供電能；電池蓄電裝置作為風(fēng)電機(jī)組裝置因風(fēng)力不足停機(jī)時主控系統(tǒng)的電源；風(fēng)電機(jī)組裝置為電解制氫裝置提供電能制造氫氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明設(shè)計方案新穎，用可再生的清潔能源風(fēng)能通過風(fēng)電機(jī)組裝置轉(zhuǎn)化為電能廳提供給電解制氫裝置，是ー種純綠色節(jié)能環(huán)保型系統(tǒng)，清潔無污染；其終端產(chǎn)品——?dú)錃?也包括氧氣)也是綠色清潔環(huán)保燃料和化工原料。2、本發(fā)明配置水處理裝置，可因地制宜選擇合適的水處理系統(tǒng)為電解制氫裝置補(bǔ)充純水作為制氫原料。3、本發(fā)明設(shè)計方案巧妙合理，各功能單元采用模塊化設(shè)計，統(tǒng)一布局，整體通過主控系統(tǒng)集中控制，系統(tǒng)集成度高，減少資源浪費(fèi)。4、本發(fā)明在有效利用新能源的同吋，采用離網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組裝置也解決了風(fēng)電發(fā)展的并網(wǎng)瓶頸問題，一舉兩得；符合倡導(dǎo)利用可再生能源以及綠色環(huán)保的發(fā)展方向，對于新能源利用技術(shù)的發(fā)展，具有較大促進(jìn)作用。5、本發(fā)明具備較高實(shí)用性和推廣價值，規(guī)模彈性大，適應(yīng)性強(qiáng)，以成熟的現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)組合可實(shí)現(xiàn)較高經(jīng)濟(jì)效益，形成極大發(fā)展空間。6、本發(fā)明具備高水平自動控制和智能控制基礎(chǔ)，可根據(jù)具體情況合理設(shè)計，能有效節(jié)約資源并降低成本。


本發(fā)明僅有一幅附圖，其中:圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖中:100、主控系統(tǒng)，200、蓄電單元，201、蓄電子控模塊，202、電池蓄電裝置，300、風(fēng)電單元，301、風(fēng)電子控模塊，302、風(fēng)電機(jī)組裝置，400、水處理單元，401、水處理子控模塊，402、水處理裝置,500、制氫單元,501、制氫子控模塊,502、電解制氫裝置。
具體實(shí)施例方式如圖1所示， ー種新型節(jié)能環(huán)保型制氫系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)100和由主控系統(tǒng)100控制的蓄電單元200、風(fēng)電單元300、水處理單元400和制氫單元500，所述蓄電単元200包括至少ー個電池蓄電裝置202和控制所述電池蓄電裝置202工作的蓄電子控模塊201 ;所述風(fēng)電単元300包括至少ー個風(fēng)電機(jī)組裝置302和控制所述風(fēng)電機(jī)組裝置302工作的風(fēng)電子控模塊301，所述風(fēng)電機(jī)組裝置302為離網(wǎng)永磁型風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)采用直驅(qū)、半直驅(qū)或間接驅(qū)動的永磁發(fā)電機(jī)；所述水處理單元400包括至少ー套水處理裝置402和控制所述水處理裝置402工作的水處理子控模塊401，所述水處理裝置402采用反滲透エ藝、電滲析エ藝等制取純水；所述制氫単元500包括至少ー套電解制氫裝置502和控制所述電解制氫裝置502工作的制氫子控模塊501，電解制氫裝置502采用電解水的エ藝制取氫氣；起到電カ供應(yīng)的所述風(fēng)電機(jī)組裝置302分別與所述主控系統(tǒng)100、所述電池蓄電裝置202、所述水處理裝置402和所述電解制氫裝置502單向連接；所述電池蓄電裝置202與所述主控系統(tǒng)100單向連接；所述水處理裝置402與所述電解制氫裝置502單向連接。本發(fā)明冷啟動時，所述電池蓄電裝置202內(nèi)部預(yù)儲存的電能為主控系統(tǒng)100及各子控模塊提供電能，驅(qū)動整個控制系統(tǒng)；電池蓄電裝置202作為風(fēng)電機(jī)組裝置302因風(fēng)速變化導(dǎo)致風(fēng)カ發(fā)電機(jī)組不能開機(jī)時主控系統(tǒng)的電源；所述風(fēng)電機(jī)組裝置302發(fā)電可為電池蓄電器202充電，同時為水處理裝置402、電解制氫裝置502提供電カ；水處理裝置402為電解制氫裝置502制備純水作為電解制氫原料；當(dāng)風(fēng)カ發(fā)電功率充足時，通過主控系統(tǒng)100的智能轉(zhuǎn)換優(yōu)先供給主控系統(tǒng)100、電池蓄電器202和水處理裝置402，最后是電解制氫裝置502，以保證蓄電池滿容量狀態(tài)和水處理裝置402足夠的純水儲備補(bǔ)給，多余電カ供給電解制氫裝置502進(jìn)行高純度氫氣制備；當(dāng)風(fēng)カ發(fā)電功率不夠充足吋，電カ供應(yīng)優(yōu)先級不變，主控系統(tǒng)100通過自身智能系統(tǒng)合理分配電カ；當(dāng)風(fēng)カ發(fā)電停機(jī)時，通過主控系統(tǒng)100的智能轉(zhuǎn)換由電池蓄電器202為主控系統(tǒng)100提供電能，維持主控系統(tǒng)24小時處于正常工作狀態(tài)，其余設(shè)備自動停機(jī)；各相關(guān)設(shè)備單元間依靠主控制系統(tǒng)通過連鎖控制、智能控制密切配合。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，所有熟悉本技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其本發(fā)明的構(gòu)思加以等同替換或改變均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種制氫系統(tǒng)，其特征在于:包括主控系統(tǒng)(100)、蓄電單元(200)、風(fēng)電單元(300)、水處理單元(400)和制氫單元(500)，所述的主控系統(tǒng)(100)通過控制電纜線分別與蓄電單元(200)、風(fēng)電單元(300)、水處理單元(400)和制氫單元(500)連接； 所述的蓄電單元(200 )包括電池蓄電裝置(202 )和蓄電子控模塊(201)，所述的風(fēng)電單元(300)包括風(fēng)電機(jī)組裝置(302)和風(fēng)電子控模塊(301)，所述的水處理單元(400)包括水處理裝置(402 )和水處理子控模塊(401)，所述的制氫單元(500 )包括電解制氫裝置(502 )和制氫子控模塊(501)； 所述的蓄電子控模塊(201)通過控制電纜線與電池蓄電裝置(202)連接；所述的風(fēng)電子控模塊(301)通過控制電纜線與風(fēng)電機(jī)組裝置(302 )連接；所述的水處理子控模塊(401)通過控制電纜線與水處理裝置(402)連接；所述的制氫子控模塊(501)通過控制電纜線與電解制氫裝置(502)連接； 所述的風(fēng)電機(jī)組裝置(302)通過電カ輸送線路分別與主控系統(tǒng)(100)、電池蓄電裝置(202),水處理裝置(402 )和電解制氫裝置(502 )連接，所述的水處理裝置(402 )通過水輸送管路與電解制氫裝置(502)連接； 所述的主控系統(tǒng)(100)安裝有自動智能轉(zhuǎn)換程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述的風(fēng)電機(jī)組裝置(302)數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套風(fēng)電機(jī)組裝置(302)時，風(fēng)電子控模塊(301)是ー個或多個，由主控系統(tǒng)(100)統(tǒng)ー控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述的電池蓄電裝置(202)數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套電池蓄電裝置(202)時，蓄電子控模塊(201)是ー個或多個，由主控系統(tǒng)(100)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述的電解制氫裝置(502)數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套電解制氫裝置(502)吋，制氫子控模塊(501)是ー個或多個，由主控系統(tǒng)(100)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種制氫系統(tǒng)，其特征在于:所述的水處理裝置(402)數(shù)量是ー套或多套；當(dāng)安裝多套 水處理裝置(402)時，水處理子控模塊(401)是ー個或多個，由主控系統(tǒng)(100)統(tǒng)ー控制，具備單套單獨(dú)控制能力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制氫系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)、蓄電單元、風(fēng)電單元、水處理單元和制氫單元，所述的主控系統(tǒng)通過控制電纜線分別與蓄電單元、風(fēng)電單元、水處理單元和制氫單元連接；所述的蓄電單元包括電池蓄電裝置和蓄電子控模塊，所述的風(fēng)電單元包括風(fēng)電機(jī)組裝置和風(fēng)電子控模塊，所述的水處理單元包括水處理裝置和水處理子控模塊，所述的制氫單元包括電解制氫裝置和制氫子控模塊。本發(fā)明利用地球表面的可再生的風(fēng)能，通過風(fēng)電機(jī)組裝置將其轉(zhuǎn)化為電能供給電解制氫裝置；其中利用電池蓄電裝置蓄電解決系統(tǒng)自動控制連續(xù)性問題，用水處理裝置解決電解水制氫系統(tǒng)的純水補(bǔ)給問題；最終為終端用戶提供高純度氫氣輸出。本發(fā)明提供了一套環(huán)保節(jié)能的制氫系統(tǒng)。
文檔編號C25B1/04GK103114297SQ20131005253
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者張元奇 申請人:一重集團(tuán)大連設(shè)計研究院有限公司, 中國第一重型機(jī)械股份公司