[發明專利]家用光伏制氫及燃料電池熱電聯供一體機

無效

• 申請號: 201310208147.5
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103337646A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 余飛;黃河;黃小利
• 申請（專利權）人: 武漢日新科技股份有限公司
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 唐正玉

技術領域

本發明涉及一種家用熱電聯供一體機，特別涉及一種太陽能光伏發電制氫及與燃料電池配合循環使用的熱電聯合一體機。?

背景技術

在太陽能應用上，蓄電池是常規的儲能裝置，但其成本較高、污染較大、使用壽命短的問題一直難以解決。本發明中循環利用的氫能是一種高效、環保的能源，在工業中受到廣泛的應用，由于它是可再生能源，且燃燒產物水亦有利于環境，通過太陽能電池組件的光能引入動力源，通過電解氫氣儲能的方式，更為經濟環保，特別適合民用擴展。?

發明內容

本發明的目的為了扭轉光伏市場上傳統使用蓄電池作為能源儲存的方式，較好的避免了因此帶來的經濟性不高、環境污染大、普通居民使用不便等劣勢，而提供一種易于儲存、效率高的環保清潔能源，終端實現熱能、電能的聯合供給的家用光伏制氫及燃料電池熱電聯供一體機，較好地滿足民用生活需要。本發明利用太陽能為動力源，初始能源到最終生成物均為清潔環保物質，通過智能控制器處理，終端可視面板容易控制及戶用操作，同時采用安全反饋傳感器來保證戶用安全，實施自動化檢測預警。天然氣引入部分也避免了天氣原因等造成當動力源不足時引起的用戶端輸出的問題。?

本發明采用的技術方案是：?

家用光伏制氫及燃料電池熱電聯供一體機，包括太陽能組件陣列、智能控制器、系統安全反饋傳感器、可視化操作面板、電解槽、氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置、換熱器、燃料電池、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置；其特征在于：智能控制器分別與太陽能組件陣列、系統安全反饋傳感器、可視化操作面板、電解槽、燃料電池相連，電解槽分別與氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置相連，?氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置分別與燃料電池相連，燃料電池分別與換熱器、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置相連，換熱器向外供熱水，電能輸出控制裝置向用電終端供電。?

本發明還包括氫氣分離器，天然氣通過氫氣分離器與氫氣儲存裝置相連。?

所述的智能控制器為可編程邏輯控制器PLC。?

將太陽能組件陣列提供的電能通過智能控制器驅使電解槽工作，電解純凈水使之生成氫氣和氧氣，作為能源分別儲存在氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置中。當用戶終端需要電力時通過智能控制器進行燃料電池的工作指令，從而將化學能轉換為電能和熱能，最終實現熱電一體化的用戶功能。其中引入天然氣及氫氣分離器的目的僅為防止當氫氣儲量不足時無法滿足戶用需要時的一種能源備用補充。?

本發明所用的太陽能組件陣列、智能控制器、系統安全反饋傳感器、可視化操作面板、電解槽、氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置、換熱器、燃料電池、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置、氫氣分離器，均已有成熟的應用。??

本發明的動力電源由太陽能組件陣列提供，能量轉換過程從太陽能轉換為化學能，制備氫氣作為燃料電池的能源儲存，后將化學能釋放為熱能和電能供用戶終端使用，無需其他儲能裝置。?

本發明的有益效果是：通過電解和燃料電池的化學能量循環，將化學能轉換為電能和熱能，生成物環保可靠，無需儲能裝置，制成的氫氣儲存方便且使用轉換效率高，整體系統損耗小，可以滿足國家在環保、能源方面可持續發展的要求。同時還聯合熱能加熱水，實現滿足戶用的水電需要，并利用家庭天然氣的成熟接入端，有效避免因天氣狀況影響到設備運行的問題，從而實現無時間及天氣要求限制的太陽能動力源供給一體化。?

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。?

具體實施方式

結合附圖對本發明作進一步的描述。?

如圖1所示，本發明包括太陽能電池組件陣列、可視化操控面板、系統安全反饋傳感器、智能控制器、電解槽、燃料電池、氧氣/空氣儲存裝置、氫氣儲存裝置、換熱器、熱水箱、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置、氫氣分離器組成，智能控制器4分別與太陽能組件陣列、可視化操作面板、系統安全反饋傳感器、電解槽、燃料電池相連，電解槽分別與氫氣儲存裝?置、氧氣/空氣儲存裝置相連，氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置分別與燃料電池相連，燃料電池分別與換熱器、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置相連，換熱器向熱水箱供熱水，電能輸出控制裝置向用電終端供電，天然氣通過氫氣分離器與氫氣儲存裝置8相連。所述的智能控制器為可編程邏輯控制器PLC。?

本發明所用的太陽能組件陣列、智能控制器、系統安全反饋傳感器、可視化操作面板、電解槽、氫氣儲存裝置、氧氣/空氣儲存裝置、換熱器、燃料電池、電能輸出控制裝置、純凈水儲存裝置、氫氣分離器，均為現有結構。??