[實用新型]一種以開關電源為電解槽供電的制氫設備

有效

• 申請號: 201220080283.1
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN202530173U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 李海鵬;呂為民;余會明;羅德華;王志信;白峰;陳曉東
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: C25B9/04
• 分類號: C25B9/04;C25B1/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;高燕燕

技術領域

本實用新型屬于電源設備技術領域，涉及一種制氫設備，特別涉及一種以開關電源為電解槽供電的制氫設備。

背景技術

在現有的技術中，在水電解制氫過程中，需要為電解槽提供大功率直流電源，以使電解槽小室一端產生氧氣，另一端產生氫氣。供電系統包括配電站、變壓器、整流柜和電解槽。具體實現方法是三相AC380V交流電由配電站送入變壓器，進入整流柜，經整流柜整定為直流電再用于電解槽電解水。整流柜內主要元件為可控硅、觸發板、電流表、電壓表和電位器等。整流柜的重量和體積較大，實際運行中存在的主要缺點有：元器件多；故障率高；可靠性低；對電力系統存在較大干擾；功率因數低(0.85±0.05)；直流輸出波動較大(大于3A)。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，設計一種具有體積小、重量輕、工作穩定可靠、電磁干擾小等優點的以開關電源為電解槽供電的制氫設備。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是設計一種以開關電源為電解槽供電的制氫設備，包括配電站、開關電源、電解槽、氫分離器和氧分離器，開關電源的輸入口為交流電輸入口、輸出口為直流電輸出口；電解槽的下端設帶有一正極兩個負極的接線端、右上端氧氣及堿液混合物輸出端和氫氣及堿液混合物輸出端、左下端設有液體進入端；在氧分離器中部設有氧氣及堿液混合物進入端、下端設有液體輸出端；在氫分離器的中部設有氫氣及堿液混合物進入端、下端設有液體輸出端；

其連接關系：配電站的交流電輸出口與開關電源的輸入口連接，開關電源的輸出口的正極與電解槽接線端的正極連接，開關電源的負極與電解槽接線端的兩個負極連接，電解槽的氫氣及堿液混合物輸出端通過管路與氫分離器的氫氣及堿液混合物進入端連接，電解槽的氧氣及堿液混合物輸出端通過管路與氧分離器的氧氣及堿液混合物進入端連接；氧分離器和氫分離器的液體輸出端通過管路與電解槽的液體進入端連接。

所述電解槽的氫氣及堿液混合物輸出端與氫分離器的氫氣及堿液混合物進入端管路連接為液密封連接。

所述電解槽的氧氣及堿液混合物輸出端與氧分離器的氧氣及堿液混合物進入端管路連接為液密封連接。

所述氧分離器的液體輸出端與電解槽的液體進入端管路連接為液密封連接。

所述氫分離器的液體輸出端與電解槽的液體進入端管路連接為液密封連接。

本實用新型是這樣實現的：由配電站輸出三相AC380V交流電，并將AC380V交流電輸送至開關電源，開關電源的功能是將AC380V交流電直接轉換為直流電，直流電直接為電解槽供電，電解槽在電的作用下使水轉換成氧氣和氫氣，并將氧氣及堿液混合物和氫氣及堿液混合物分別輸送到氧分離器和氫分離器中，氧分離器和氫分離器將堿液在通過管道流入電解槽中。

本實用新型的優點和有益效果在于：采用開關型直流電源為電解槽供電，減小了供電部分的重量和體積，重量小于原方案重量的五分之一，體積小于原方案體積的二分之一。效率提高至90％以上。功率因數達到0.91至0.93，減小了對電網的干擾。直流輸出穩定，電流波動小于1A。由于未使用變壓器和可控硅，所以故障源減少，故障率也大為降低。同時，使制氫系統單元得到簡化，占地面積減少。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

其中，1-配電站；2-開關電源；3-電解槽；4-氫分離器；5-氧分離器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型具體實施的技術方案是一種以開關電源為電解槽供電的制氫設備，包括配電站1、開關電源2、電解槽3、氫分離器4和氧分離器5，開關電源2的輸入口為交流電輸入口、輸出口為直流電輸出口；電解槽3的下端設帶有一正極兩個負極的接線端、右上端氧氣及堿液混合物輸出端和氫氣及堿液混合物輸出端、左下端設有液體進入端；在氧分離器5中部設有氧氣及堿液混合物進入端、下端設有液體輸出端；在氫分離器4的中部設有氫氣及堿液混合物進入端、下端設有液體輸出端；