[發明專利]一種便攜式燃料電池制氫供氫系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201810062050.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108075157A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 羅平;董仕節;官旭;劉康
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H01M8/065
• 分類號: H01M8/065;C01B3/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開了一種便攜式燃料電池制氫供氫系統及其使用方法，包括供水單元、供氫單元和若干個制氫單元；制氫單元內部放有水解制氫鋁合金，制氫單元的進水口分別通過一進水管與供水單元的水泵連通，制氫單元通過氫氣輸出管與供氫單元連通；供氫單元包括罐體、調壓閥和壓力傳感器，罐體用于盛裝水，且水面高于氫氣輸出管和抽水管的末端，壓力傳感器設置于罐體內側上部，壓力傳感器與供水控制系統電連接，罐體的上部設有氫氣輸出口，調壓閥的輸入端與氫氣輸出口連接，調壓閥的輸出端用于與燃料電池單元連通。使用方法為依次給制氫單元供水。本發明集制氫和用氫為一體，可實現即時制氫并為燃料電池供氫。

技術領域

本發明涉及氫氣的制備和應用技術領域，特別是涉及一種便攜式燃料 電池制氫供氫系統及其使用方法。

背景技術

能源不僅是人類社會生存和不斷向前發展的基礎和重要保障，而且也是 如今世界各國政治、經濟、外交所關注的焦點。縱觀歷史，人類社會的每一 次進步都伴隨著能源的變化。現階段世界能源構成還是以煤、石油、天然氣 三大傳統能源為主。

氫是元素周期表中的一號元素，也是已知元素中最小最輕的元素，同時 氫也是宇宙中最豐富的元素，宇宙物質的構成元素中氫超過了90％。氫氣和 氧氣燃燒生成水，生成物不僅無污染而且反應過程會釋放出巨大的能量，這 種能量就是氫能。氫能被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。世界各國關 于氫能技術的研究與應用正如火如荼地進行著。美國能源部和來自全美各個 與氫能相關行業的企業、學校等組織機構共同啟動了“國家氫能發展前景和 指南”項目并簽署未來工作指南。歐洲各發達國家和日本也相繼出臺了相關政策和鼓勵措施。同樣，我國也十分重視氫能的開發和利用。北京奧運會期 間，氫燃料電池公交汽車已經駛上北京街頭，體現“科技奧運，綠色奧運”。 上海世博會期間，共有196輛氫燃料電池汽車參加運行，其中燃料電池轎車 90輛、燃料電池公交車6輛、燃料電池觀光車100輛，歷時6個月，是當前 世界上規模最大的燃料車示范項目之一。2016年9月17日，全球首臺常溫 常壓儲氫氫能工程樣車“泰歌號”在武漢誕生。這些項目的啟動與發展都將 推動“氫經濟”的快速發展，預示著人們將逐步走向“氫能時代”。

鑒于氫氧燃料電池技術的迅速發展，現已有部分成功商業化，例如， 豐田公司的Mirai和本田公司的Clarity等燃料電池汽車。然而這些產品都 存在同樣一個問題就是利用笨重的高壓瓶儲氫，然后為燃料電池供氫。這 種供氫方式增加了汽車的自重減少了燃料電池汽車的續航里程。鑒于鋁合 金水解制氫技術是利用化學反應產生氫氣，而燃料電池是一種良好的將氫 能轉化為電能的工具。因此，我們可以利用鋁合金水解制氫系統實時制氫、 實時為燃料電池供氫，減少用氫過程中高壓瓶儲氫環節。現已有相關專利 將燃料電池和供氫系統相結合的系統，如申請號為CN201520244776.8和申 請號為CN201510012793.3等專利。但這些系統普遍存在著結構復雜，體積 龐大，制造成本高，能量利用率低的缺陷，其商業化難度較大。

為此，需開發一種集氫氣制備和氫氣應用為一體，結構簡單，安全可 靠，可以實現即時制氫和用氫的系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種便攜式燃料電池制氫供氫系統及其使用方 法，以解決上述現有技術存在的問題，使其集制氫和用氫為一體，以替換 傳統的用氫過程中的高壓儲氫瓶。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種便攜式燃料電池制氫供氫系統，包括供水單元、供 氫單元和若干個制氫單元；

所述制氫單元內部放有水解制氫鋁合金，所述制氫單元的進水口分別 通過一進水管與所述供水單元的水泵連通，所述制氫單元通過氫氣輸出管 與所述供氫單元連通；

所述供水單元包括供水控制系統、抽水管和所述水泵，所述水泵通過 所述抽水管與所述供氫單元連通，所述水泵與所述供水控制系統電連接， 所述供水控制系統能夠控制所述水泵依次給所述制氫單元供水；