[發明專利]包含電機控制模塊的光催化應用設備、光觸媒催化劑環保系統

有效

• 申請號: 201611235063.0
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106702417B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 聶新明;田亞平;喬學斌;張婷;肖雄;萬巧云
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B15/02;C25B11/02
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠

1.包含電機控制模塊的光催化應用設備，其特征在于：

包括光解水模塊；

還包括電機控制模塊；

還包括氣壓傳感模塊；

光解水模塊包括控制電源(VCC)、功率電源(TCC)、地點(GND)、控制單元、第一電極(DJ1)、第二電極(DJ2)、電壓調節模塊、電壓反饋模塊；

光解水模塊的控制單元包括單片機、第六電容、第七電容、第五電容；

光解水模塊的控制單元中：單片機的型號為STM8S103；第五電容的一端與單片機的接地腳相連，第五電容的另一端與單片機的VCAP腳相連；第六電容的一端與單片機的電源腳相連，第六電容的另一端與單片機的接地腳相連；第七電容的一端與單片機的電源腳相連，第七電容的另一端與單片機的接地腳相連；

光解水模塊的控制單元的單片機的接地腳與地點(GND)相連，控制單元的單片機的電源腳與控制電源(VCC)相連；

光解水模塊的電壓調節模塊包括第一MOS管(Q1)、第六三極管(Q6)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第一電阻(R1)、第八電阻(R8)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第四電容(C4)、第一電感(L1)、功率電源接入點、PWM信號接入點；

光解水模塊的電壓調節模塊中：第一MOS管(Q1)具有輸入端、輸出端、控制端；第一MOS管(Q1)的輸出端與第一二極管(D1)的負極相連；第一MOS管(Q1)的輸入端經由第一電阻(R1)連接到第一MOS管(Q1)的控制端；

光解水模塊的電壓調節模塊中：第六三極管(Q6)具有輸入端、輸出端、控制端；第六三極管(Q6)的輸入端經由第五電阻(R5)連接到第一MOS管(Q1)的控制端；第六三極管(Q6)的輸出端與第一二極管(D1)的正極相連；第六三極管(Q6)的輸入端與功率電源接入點相連；第六三極管(Q6)的控制端經由第八電阻(R8)連接到PWM信號接入點；

光解水模塊的電壓調節模塊中：第一電容(C1)的一端與第一電感(L1)的輸出端相連，第一電容(C1)的另一端與第一二極管(D1)的正極相連；

光解水模塊的電壓調節模塊中：第二電容(C2)與第一電容(C1)并聯；第八電阻(R8)與第四電容(C4)并聯；

光解水模塊的電壓調節模塊的功率電源接入點與功率電源(TCC)相連；

光解水模塊的電壓調節模塊的PWM信號接入點與控制單元中單片機的一個IO腳相連；

光解水模塊的電壓調節模塊的第一二極管(D1)的正極與地點(GND)相連；

光解水模塊的電壓調節模塊的第一電感(L1)的輸出端與第一電極相連；

光解水模塊的電壓反饋模塊包括第四電阻(R4)、第九電阻(R9)、第三電容(C3)；

光解水模塊的電壓反饋模塊中：第四電阻(R4)具有輸入端、輸出端；

光解水模塊的電壓反饋模塊中：第九電阻(R9)具有輸入端、輸出端；第九電阻(R9)的輸入端與第四電阻(R4)的輸入端相連；

光解水模塊的電壓反饋模塊中：第三電容(C3)與第九電阻(R9)并聯；

電壓反饋模塊的第四電阻(R4)的輸入端與電壓調節模塊的第一電感(L1)的輸出端相連；電壓反饋模塊的第九電阻(R9)的輸出端與地點(GND)相連；電壓反饋模塊的第九電阻(R9)的輸入端與控制單元的單片機的一個IO腳相連；

光解水模塊中：第一電極(DJ1)是適用于光解水制氫的電極；

光解水模塊中：第二電極(DJ2)是適用于光解水制氫的電極；

光解水模塊中：第一電極(DJ1)包括隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)、液體通道(S10)；

光解水模塊的第一電極中：反應層(S2)位于隔絕層(S1)與透氣防液層的連接路徑之間；反應層(S2)位于隔絕層(S1)與透氣防液層的空間路徑之間；液體通道(S10)貫穿隔絕層與反應層直達透氣防液層；液體通道(S10)的末端被透氣防液層(S3)所封閉，液體通道(S10)的入口端開口于隔絕層的外側；反應層(S2)能夠參與或加速液體變為氣體的物理反應或化學反應；隔絕層(S1)不參與或加速液體變為氣體的物理反應或化學反應；液體通道(S10)的入口端(S11)的最高點(S119)低于液體通道(S10)的末端(S12)的最高點(S129)；產物氣體在浮力作用下經由通道在有透氣防液層透出，減少氣泡S99經過反應層表面時對反應層表面和液體接觸產生的不利影響，可以增加光解液體產氣反應的效率，也減少了氣泡合并爆裂的規模和數量，減少了氣泡合并爆裂對電極的沖擊，增加了電解電極的使用壽命；隔絕層(S1)是透明的；反應層(S2)為適用于光解水制氫的電極材料；隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)均為圓筒狀，隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)呈多層桶狀結構，由內到外的分布順序依次是透氣防液層(S3)、反應層(S2)、隔絕層(S1)；

光解水模塊的第二電極(DJ2)包括隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)、液體通道(S10)；

光解水模塊的第二電極中：反應層(S2)位于隔絕層(S1)與透氣防液層的連接路徑之間；反應層(S2)位于隔絕層(S1)與透氣防液層的空間路徑之間；液體通道(S10)貫穿隔絕層與反應層直達透氣防液層；液體通道(S10)的末端被透氣防液層(S3)所封閉，液體通道(S10)的入口端開口于隔絕層的外側；反應層(S2)能夠參與或加速液體變為氣體的物理反應或化學反應；隔絕層(S1)不參與或加速液體變為氣體的物理反應或化學反應；液體通道(S10)的入口端(S11)的最高點(S119)低于液體通道(S10)的末端(S12)的最高點(S129)；隔絕層(S1)是透明的；反應層(S2)為適用于光解水制氫的電極材料；隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)均為圓筒狀，隔絕層(S1)、反應層(S2)、透氣防液層(S3)呈多層桶狀結構，由內到外的分布順序依次是透氣防液層(S3)、反應層(S2)、隔絕層(S1)；

光解水模塊中：第一電極(DJ1)的反應層(S2)與電壓調節模塊的第一電感(L1)的輸出端呈電學連接；

光解水模塊中：第二電極(DJ2)的反應層(S2)與電壓調節模塊的電源的地點(GND)呈電學連接；

電機控制模塊包括第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第三號三極管(Q3)、第二號三極管(Q2)、第七號三極管(Q7)、第八號三極管(Q8)、第四號三極管(Q4)、第五號三極管(Q5)、第一電機(M1)；

電機控制模塊中：第二電阻(R2)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第三電阻(R3)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第十電阻(R10)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第十一電阻(R11)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第六電阻(R6)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第七電阻(R7)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第五號三極管(Q5)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第四號三極管(Q4)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第三號三極管(Q3)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第二號三極管(Q2)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第七號三極管(Q7)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第八號三極管(Q8)具有控制端、輸入端、輸出端；

電機控制模塊中：第一電機(M1)具有第一端、第二端；

電機控制模塊中：第三號三極管(Q3)的控制端與第二電阻(R2)的第二端相連，第三號三極管(Q3)的輸出端與第七號三極管(Q7)的輸入端、第一電機(M1)的第一端相連；

電機控制模塊中：第七號三極管(Q7)的控制端與第十電阻(R10)的第二端相連；

電機控制模塊中：第二號三極管(Q2)的控制端與第三電阻(R3)的第一端相連，第二號三極管(Q2)的輸出端與第八號三極管(Q8)的輸入端、第一電機(M1)的第二端相連；

電機控制模塊中：第八號三極管(Q8)的控制端與第十一電阻(R11)的第一端相連；

電機控制模塊中：第五號三極管(Q5)的控制端與第六電阻(R6)的第二端相連，第五號三極管(Q5)的輸出端與第十電阻(R10)的第一端相連，第五號三極管(Q5)的輸入端與第三電阻(R3)的第二端相連；

電機控制模塊中：第四號三極管(Q4)的控制端與第七電阻(R7)的第一端相連，第四號三極管(Q4)的輸出端與第十一電阻(R11)的第二端相連，第四號三極管(Q4)的輸入端與第二電阻(R2)的第一端相連；

電機控制模塊的第六電阻(R6)的第一端與光解水模塊的控制單元的單片機的一個IO腳相連，電機控制模塊的第七電阻(R7)的第二端與光解水模塊的控制單元的單片機的一個IO腳相連，電機控制模塊的第三號三極管(Q3)的輸入端、第二號三極管(Q2)的輸入端與光解水模塊的功率電源(TCC)相連，電機控制模塊的第七號三極管(Q7)的輸出端、電機控制模塊的第八號三極管(Q8)的輸出端與光解水模塊的地點(GND)相連；

氣壓傳感模塊，氣壓傳感模塊包含氣壓傳感信號處理模塊、氣壓傳感器；

氣壓傳感模塊中：氣壓傳感器具有第一輸出腳和第二輸出腳；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊包括運算放大器(U2)、第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第八電容(C8)、第九電容(C9)；

氣壓傳感模塊中：的氣壓傳感信號處理模塊中：第十三電阻(R13)具有輸入端、輸出端；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊中：第十二電阻(R12)的輸出端與運算放大器(U2)的反相輸入端相連；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊中：第十四電阻(R14)的輸出端與運算放大器(U2)的同相輸入端相連；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊中：第八電容(C8)的一端與運算放大器(U2)的同相輸入端相連，第八電容(C8)的另一端與運算放大器(U2)的反相輸入端相連；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊中：運算放大器(U2)的反相輸入端經由第十一電阻(R11)連接到運算放大器(U2)的輸出端；運算放大器(U2)的輸出端與第十三電阻(R13)的輸入端相連；

氣氣壓傳感模塊的壓傳感信號處理模塊中：第十三電阻(R13)的輸出端依次經由第九電容(C9)、第十五電阻(R15)相連到運算放大器(U2)的同相輸入端；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊中：第十五電阻(R15)的輸入端與第十四電阻(R14)的輸出端相連；

氣壓傳感模塊中：氣壓傳感器的第一輸出腳經由氣壓傳感信號處理模塊的第十二電阻(R12)連接到氣壓傳感信號處理模塊的運算放大器(U2)的反相輸入端；

氣壓傳感模塊中：氣壓傳感器的第二輸出腳經由氣壓傳感信號處理模塊的第十四電阻(R24)連接到氣壓傳感信號處理模塊的運算放大器(U2)的反相輸入端；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊的第十五電阻(R15)和第九電容(C9)的公共點與光解水模塊的地點(GND)相連；

氣壓傳感模塊的氣壓傳感信號處理模塊的第十三電阻(R13)的輸出端與光解水模塊的控制單元的單片機的一個IO腳呈信號連接，以向光解水模塊反饋光解水所得氣體的壓力數據。