[發(fā)明專利]一種利用尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210336637.9
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102865166A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 紀(jì)常偉;張擘;汪碩峰;王華超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F02M25/12
• 分類號: F02M25/12;F01N5/02;H02N11/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

1.一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于：在保留了內(nèi)燃機(jī)（1）及排氣管（7）的基礎(chǔ)上增加了一套溫差發(fā)電系統(tǒng)及一套氫氣制取、儲存、供給系統(tǒng)，包括：通過法蘭連接在內(nèi)燃機(jī)排氣管上的箱體（3），安裝在箱體（3）外表面的溫差發(fā)電組（5），安裝在溫差發(fā)電組（5）上方的散熱片組（4），溫差發(fā)電組（5）的正、負(fù)極導(dǎo)線分別與穩(wěn)壓器（8）相連接，穩(wěn)壓器（8）的負(fù)極導(dǎo)線與制氫氧機(jī)（9）的負(fù)極相連接，穩(wěn)壓器（8）的正極通過繼電器（6）與制氫氧機(jī)（9）的正極相連接，制氫氧機(jī)（9）通過氫氣輸送管路和氧氣輸送管路分別與氫氣罐（10）和氧氣罐（11）相連接，氫氣壓力傳感器（13）和氧氣壓力傳感器（12）分別安裝在氫氣罐（10）和氧氣罐（11）上，氫氣罐（10）和氧氣罐（11）的出口上分別安裝有氫氣罐電磁閥（15）和氧氣罐電磁閥（14）；

電子控制單元（2）與穩(wěn)壓器（8）相連接獲得電壓信號f，電子控制單元（2）分別與氧氣壓力傳感器（12）及氫氣壓力傳感器（13）相連接獲得氧氣罐壓力信號a和氫氣罐壓力信號c，電子控制單元（2）分別與氧氣罐電磁閥（14）和氫氣罐電磁閥（15）相連接并通過發(fā)出氧氣罐電磁閥控制信號b及氫氣罐電磁閥控制信號d控制氧氣罐電磁閥（14）和氫氣罐電磁閥（15）的打開與關(guān)閉，電子控制單元（2）與繼電器（6）相連接并通過發(fā)出制氫氧機(jī)繼電器控制信號e控制繼電器（6）的通斷從而控制制氫氧機(jī)（9）的啟停。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于：所述的溫差發(fā)電組（5）由半導(dǎo)體溫差發(fā)電材料制成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于：所述的箱體（3）由導(dǎo)熱性能良好的金屬材料制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于：所述的散熱片組（4）由導(dǎo)熱性能良好的銅等金屬材料制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于所述的氫氣罐（10）與氧氣罐（11）的體積比為2:1。

6.權(quán)利要求1所述的一種利用內(nèi)燃機(jī)尾氣余熱進(jìn)行溫差發(fā)電制氫、氧氣的裝置，其特征在于，該控制方法具體如下：

裝置運(yùn)行時，電子控制單元（2）檢測由穩(wěn)壓器（8）發(fā)出的電壓信號f，當(dāng)電壓信號f穩(wěn)定在36V±1V時，電子控制單元（2）發(fā)出制氫氧機(jī)繼電器控制信號e接通繼電器（6），使制氫氧機(jī)（9）開始工作，利用溫差發(fā)電組（5）所提?供的電能電解水制取氫氧氣，制氫氧機(jī)（9）運(yùn)行時，電子控制單元（2）同時檢測氧氣壓力傳感器（12）和氫氣壓力傳感器（13）所發(fā)出的氧氣罐壓力信號a及氫氣罐壓力信號c，當(dāng)氧氣罐壓力信號a及氫氣罐壓力信號c指示氧氣罐（11）或氫氣罐（10）中任意氣罐壓力高于5bar時，電子控制單元均通過發(fā)出制氫氧機(jī)繼電器控制信號e斷開繼電器（6）所在電路，使制氫氧機(jī)（9）停止制取氫、氧氣以保證系統(tǒng)安全；當(dāng)電子控制單元（2）根據(jù)氧氣罐壓力信號a及氫氣罐壓力信號c判定氧氣罐（11）或氫氣罐（10）中任一氣罐壓力低于1.5bar時，電子控制單元（2）通過發(fā)出氧氣罐電磁閥控制信號b或氫氣罐電磁閥控制信號d關(guān)閉氧氣罐電磁閥（14）或氫氣罐電磁閥（15）停止壓力低于1.5bar的氣罐對外供氣；當(dāng)氧氣罐（11）和氫氣罐（10）中任一氣罐壓力大于等于1.5bar時，電子控制單元（2）通過發(fā)出控制信號b、d打開氧氣罐電磁閥（14）或氫氣罐電磁閥（15），使壓力大于1.5bar的氣罐可以對外供氣。?