[實用新型]電解裝置

有效

• 申請號: 201820120226.9
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN208395285U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 李海明
• 申請（專利權）人: 南通安思卓新能源有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/04;C25B9/00
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 唐小紅

本實用新型提供的電解裝置，包括：四路開關，其輸入端連接電源的正極、控制端連接控制器、輸出端具有四個端口；電解槽，由多個極板串聯構成，相鄰兩個極板之間構成一電解小室；且多個極板包括：連接電源負極的第一端極板；與第一端極板相對的設置、且與一輸入端口連接的第二端極板；等間隔分布于第一端極板和第二端極板之間的N個雙極板；第個雙極板、第個雙極板、第個雙極板與另外三個輸入端口一一對應連接；控制器，用于根據電源電壓控制四路開關中的輸入端與輸出端中對應的端口導通。本實用新型有效實現水電解制氫裝置對波動輸入電源的適應性，提高了能源利用效率。

技術領域

本實用新型涉及電化學技術與可替換能源技術領域，尤其涉及一種電解裝置。

背景技術

氫氣作為儲能載體擁有質量輕，能量密度高，使用時對環境無任何排放等優點，受到廣大科研工作者及環境工作者的青睞。然而，氫氣并非存在于自然界，需要利用外部能量進行制備。目前制氫的技術主要是礦物燃料制氫和水電解制氫兩大類。也有其他制氫方法比如熱化學循環制氫和生物質制氫。礦物燃料制氫是目前最大也是最經濟的氫氣來源，隨著社會的發展和環境問題受到越來越多的關注，礦物燃料制氫由于其使用石油燃料作為原料，在制備氫氣過程中不可避免的對環境有一定的負面影響，所制備的氫氣后期需要繁瑣的過濾和分離工序導致氫氣純度不一定能滿足后期用氫設備的要求。另外，礦物燃料制氫通常用于大型生產基地，在目前高效經濟的微電網架構中無法完全發揮其作用。

水電解制氫通過電解水而獲得高純度的氫氣，其設備結構成熟，相對簡單。其純化后的氫氣純度可高達99.9999％，高出其他制氫方式一個數量級且其制備的氫氣不含碳元素雜質，故而成為如多晶硅生產等高精應用領域唯一選擇。然而水電解制氫的能量轉化率相較礦物燃料制氫偏低，有研究分析得出，水電解制氫的生產消耗構成中，原材料(主要為電費投入)占比高達81.9％，致使水電解制氫在整體制氫市場所占份額很小。

在國家大力倡導新能源可持續化發展今天，水電解制氫迎來了新的發展機遇?？稍偕茉幢热顼L能，太陽能，潮汐能等，由于其產電功率的不穩定性以及地域限制，導致大量可再生能源無法合理的被利用，繼而出現“棄風棄水棄光”現象。水電解制氫憑借其靈活的系統規模，成熟且穩定的系統性能，以及與氫燃料電池系統良好的契合度，有望成為主流制氫的技術手段。另一方面，氫氣作為能量載體，在同等質量的燃料中，擁有最高的能量密度。未來在能量儲存應用和微電網構建方面，水電解制氫也將扮演重要的角色。

目前新能源水電解制氫所面臨的挑戰主要來自于兩個方面：電解水制氫效率不高以及新能源輸入功率不穩定。因此，優化水電解制氫系統對波動電源輸入(比如可再生能源，如太陽能，風能，潮汐能等)的適應性，同時提高單位能量的產氫量，是目前水電解制氫技術的主要目標。

因此，如何提高用于水電解制氫的電解槽對波動電源的適應性，提高能量轉化效率，是目前亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種電解裝置，用于有效提高水電解制氫的電解槽對波動電源的適應性，提高能量轉化效率，減少可再生資源的浪費。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種電解裝置，包括電解槽、電源、控制器和四路開關；其中：

所述四路開關，其輸入端連接所述電源的正極、控制端連接所述控制器、輸出端具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

所述電解槽，由多個極板串聯構成，相鄰兩個極板之間構成一電解小室；且所述多個極板包括：第一端極板，設置于所述電解槽的一端，且連接所述電源的負極；第二端極板，與所述第一端極板相對的設置于所述電解槽的另一端，且與所述第四端口連接；N個雙極板，N個所述雙極板等間隔分布于所述第一端極板和所述第二端極板之間；第個雙極板通過觸點與所述第一端口連接、第個雙極板通過觸點與所述第二端口連接、第個雙極板通過觸點與所述第三端口連接；其中，N為正整數；