[發明專利]一種利用自然能發電生產氫氣的方法及系統

無效

• 申請號: 200710116251.6
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN101216017A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 吳修讓;李延榮;劉慶蘭;薛娟
• 申請（專利權）人: 山東賽克賽斯氫能源有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;H02N6/00;H02P9/00;H02P9/04;C25B1/04
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 張維斗

技術領域：

本發明涉及的是一種將自然能轉換成氫氣能量的方法和設備，尤其是一種利用自然能發電生產氫氣的方法及系統。

背景技術：

在現有技術中，公知的技術是美國US20070216165號專利，該專利公開了一種風力發電制氫系統的技術方案，闡述了將風力轉換成電能，再用電能來電解制氫的方法。由于風能是一種可再生的能量，但又是隨機變化的能量，利用風力吹動風力發電機葉輪轉動使風力發電機發電，風力發電機發出的電壓是要隨風力的變化而變化，因此，這種電能能夠利用的部分較少。為了提高風力的利用率，在風力變化時盡量減少風力發電機轉速的變化，達到風力發電機能發出較為穩定的電壓，該方案是采用控制風力發電機葉輪螺距角的變化來適應風力的變化，以達到風能的最大利用，用以產生氫氣。但是，控制風力發電機葉輪的螺距角隨風力變化，使風力發電機的發電電壓穩定在一個可利用的范圍內，這不管在方法上還是在結構上都是一個較為復雜的問題，這是現有技術所存在的不足之處。

發明內容：

本發明的目的就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種利用自然能發電生產氫氣的方法及系統的技術方案，該方案采用風力發電機和整流器或太陽能電池組成發電單元，利用發電單元所產生的電壓不穩定的供電電源，經電壓調整單元將不穩定的電壓調整成恒流或恒壓的輸出電源，輸給氫氣產生單元，使氫氣產生單元產生氫氣收集、儲藏或利用，使風能或太陽能得以有效地用來發電制氫，將不易存儲的電能變成易于存儲的氫能。

本方案是通過如下技術措施來實現的：

利用自然能發電生產氫氣的方法，其特點是由風力發電機和整流器或太陽能電池組成的發電單元，所產生的電壓不穩定的供電電源，經電壓調整單元將不穩定的電壓調整成恒流或恒壓的輸出電源，用該恒流或恒壓電源輸給氫氣產生單元，使氫氣產生單元產生氫氣，再通過氫氣收集單元將氫氣收集儲藏或利用。

利用自然能發電生產氫氣的方法所使用的系統，包括有由風力發電機和整流器或太陽能電池組成的發電單元、氫氣產生單元和氫氣收集單元，本方案的特點是所述的發電單元的電源輸出連接電壓調整單元，電壓調整單元輸出的恒流或恒壓電源連接氫氣產生單元，氫氣產生單元再連接氫氣收集單元；所述的電壓調整單元是由全電壓變換裝置構成。本方案的具體特點還有，所述的全電壓變換裝置是輸入發電單元輸來隨機變化不穩定的28V-975V之間直流輸入電壓VZ，直流輸入電壓VZ的正、負端與邏輯控制電路LCU的輸入電壓端7和6、升壓變換電路VRU的輸入電壓端2和1、降壓變換電路DVU的輸入電壓端2和1連接；電壓VZ的負端和主變換電路MCU的輸入電壓端2連接；電壓VZ的正端經電感L1接第1晶閘管TH1的陽極，同時經并聯的第1電阻R1和第1電容C1接第2晶閘管TH2的陽極；第1晶閘管TH1的陰極接升壓變換電路VRU的輸出端3，同時經反向的第1二極管D1接降壓變換電路DVU的輸出端3，又同時接主變換電路MCU的輸入電壓端1；第2晶閘管TH2的陰極則接直流輸入電壓VZ的負端；第1晶閘管TH1的控制極經第2電容C2接升壓變換電路VRU的輸出端3，同時經串聯的反向第2二極管D2和第2電阻R2接第1變壓器T1次級的4腳；第1變壓器T1次級的3腳接升壓變換電路VRU的輸出端3；第2晶閘管TH2的控制極經第3電容C3接直流電壓VZ的負端，同時經串聯的反向第3二極管D3和第3電阻R3接第2變壓器T2次級的4腳；第2變壓器T2次級的3腳接直流電壓VZ的負端；第1變壓器T1初級的1腳接邏輯控制電路LCU的控制脈沖輸出端3，第1變壓器T1初級的2腳與第2變壓器T2初級的2腳接直流供電電壓+24V；第2變壓器T2初級的1腳接邏輯控制電路LCU的控制脈沖輸出端2；邏輯控制電路LCU的1端接直流供電電壓+24V；升壓變換電路VRU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路LCU的升壓控制脈沖輸出端4和5；降壓變換電路DVU的控制輸入端4和5接邏輯控制電路LCU的降壓控制脈沖輸出端8和9；主變換電路MCU的3和4端為恒流或恒壓電源的正、負輸出端OUT。所述的氫氣產生單元是電解水制氫設備。所述的氫氣收集單元是儲氫設備。所述的氫氣收集單元是在線供氣設備。