本技術(shù)涉及氫能源領(lǐng)域，尤其涉及到一種具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、家用制氫是指在家庭環(huán)境下進行氫氣的生產(chǎn)。目前，家用制氫技術(shù)仍處于發(fā)展階段，制氫一般需要使用電解水的方式，將水分解為氫氣和氧氣，然后將其中的氫氣輸送至用氫設(shè)備。

2、例如：專利號為202110225802.2的專利文件公開了一種家用應(yīng)急電源的制氫裝置，包括有原料供應(yīng)單元主機、甲醇-水原料容器、雙燃燒單元、氣化室、反應(yīng)腔、純化室、吸附室、燃燒電池單元、逆變輸出單元、供電控制單元、人機接口單元和家庭供電回路；甲醇-水原料容器頂部的左右兩側(cè)均固定安裝有出管口，原料供應(yīng)單元主機頂板底部的左右兩側(cè)均轉(zhuǎn)動連接有升降套管，升降套管的內(nèi)部螺紋連接有連接管，連接管的下端貫穿出管口延伸至甲醇-水原料容器的內(nèi)部，升降套管的外表面固定套接有蝸桿，原料供應(yīng)單元主機頂板的底部固定安裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸固定連接有蝸輪，蝸輪與蝸桿相嚙合，原料供應(yīng)單元主機的頂部固定安裝有保護氣體儲罐。

3、上述專利方案可以利用容器罐裝的甲醇-水混合液體為原料，經(jīng)過氣化、重整催化反應(yīng)、純化、吸附等過程，生成高純度氫氣，再輸入燃料電池單元，產(chǎn)生的電能經(jīng)過逆變后，輸入家庭供電回路，安全環(huán)保，經(jīng)濟實用，適合作為城鎮(zhèn)家用應(yīng)急電源。

4、然而，上述專利方案的電解水設(shè)備功率較小，產(chǎn)氫速度較慢，無法在短時間內(nèi)滿足用氫設(shè)備大量氫氣的需求。

5、因此，我們有必要對這樣一種結(jié)構(gòu)進行改善，以克服上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是提供一種具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，通過在家用制氫系統(tǒng)增設(shè)儲氫設(shè)備，以存儲家用制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣，當(dāng)用氫設(shè)備有需求時，儲氫設(shè)備可在短時間內(nèi)提供大量的氫氣，以滿足需求。

2、本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，包括電解槽、壓縮機、用氫設(shè)備、儲氫設(shè)備、燃料電池和控制單元，所述電解槽通過電解作用制備氫氣，產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過壓縮機壓縮后供給給用氫設(shè)備，多余的氫氣存儲至儲氫設(shè)備及供給給燃料電池再重新轉(zhuǎn)化為電能；

4、所述壓縮機的出氫口分別連接有第一管路和第二管路，且電解槽通過第一管路連接用氫設(shè)備，電解槽通過第二管路連接儲氫設(shè)備，在所述第二管路上設(shè)有控制閥，其用于打開/關(guān)閉第二管路；

5、所述儲氫設(shè)備內(nèi)設(shè)有氫氣傳感器，其用于檢測儲氫設(shè)備內(nèi)的氫氣存量；

6、所述氫氣傳感器的輸出端與控制單元的信號輸入端連接，控制單元的信號輸出端分別連接電解槽、壓縮機和控制閥；控制單元根據(jù)儲氫設(shè)備內(nèi)的氫氣存量以及時間來切換電解槽、壓縮機和控制閥的工作狀態(tài)。

7、進一步的，所述壓縮機的出氫口設(shè)有第一接口和第二接口，第一管路的一端通過第一接口與壓縮機連接，第一管路的另一端連接用氫設(shè)備；第二管路的一端通過第二接口與壓縮機連接，第二管路的另一端連接儲氫設(shè)備。

8、進一步的，所述電解制氫系統(tǒng)在用電低峰期即低谷期時開始電解制氫，用氫設(shè)備所需氫氣由電解槽通過第一管路供給，電解槽制備的多余氫氣由第二管路輸送至儲氫設(shè)備存儲以及供給燃料電池將多余氫氣重新轉(zhuǎn)化為電能并接入電網(wǎng)進行存儲。

9、進一步的，所述儲氫設(shè)備通過第三管路與用氫設(shè)備連接，在第三管路上設(shè)有控制閥。

10、進一步的，所述電解制氫系統(tǒng)在用電波峰期停止制氫，用氫設(shè)備所需氫氣由儲氫設(shè)備通過第三管路供給，儲氫設(shè)備內(nèi)消耗的氫氣由電解槽在低谷期經(jīng)由第二管路補充。

11、綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

12、1.通過在家用制氫系統(tǒng)增設(shè)儲氫設(shè)備，以存儲家用制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣，當(dāng)用氫設(shè)備有需求時，儲氫設(shè)備可在短時間內(nèi)提供大量的氫氣，以滿足需求。

13、2.采用電解槽進行電解制氫，產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過壓縮機壓縮后可供給給后端需氫設(shè)備，同時也將多余氫氣存儲在儲氫設(shè)備中，當(dāng)儲罐設(shè)備滿時氫氣還將供給燃料電池反應(yīng)發(fā)電同時并入電網(wǎng)進行存儲，等波峰期時電解槽停止制氫同時儲氫設(shè)備釋放氫氣給用氫設(shè)備以及燃料電池進行反應(yīng)發(fā)電，這樣既能保證不斷氫也能最大范圍內(nèi)減少能耗，同時也能降低成本。

技術(shù)特征：

1.一種具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，包括電解槽、壓縮機、用氫設(shè)備、燃料電池、儲氫設(shè)備和控制單元，所述電解槽通過電解作用制備氫氣，產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過壓縮機壓縮后供給給用氫設(shè)備，多余的氫氣存儲至儲氫設(shè)備以及給燃料電池提供氫氣發(fā)電；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機的出氫口設(shè)有第一接口和第二接口，第一管路的一端通過第一接口與壓縮機連接，第一管路的另一端連接用氫設(shè)備；第二管路的一端通過第二接口與壓縮機連接，第二管路的另一端連接儲氫設(shè)備。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，其特征在于，在用電低峰期即低谷期時開始電解制氫，用氫設(shè)備所需氫氣由電解槽通過第一管路供給，電解槽制備的多余氫氣由第二管路輸送至儲氫設(shè)備存儲以及供給燃料電池將多余氫氣重新轉(zhuǎn)化為電能并接入電網(wǎng)進行存儲。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氫設(shè)備通過第三管路與用氫設(shè)備連接，在第三管路上設(shè)有控制閥。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述電解制氫系統(tǒng)在用電波峰期停止制氫，用氫設(shè)備所需氫氣由儲氫設(shè)備通過第三管路供給，儲氫設(shè)備內(nèi)消耗的氫氣由電解槽在低谷期經(jīng)由第二管路補充。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種具有儲氫功能的電解制氫系統(tǒng)，包括電解槽、壓縮機、用氫設(shè)備、儲氫設(shè)備、燃料電池和控制單元，所述電解槽在低谷用電低峰期通過電解作用制備氫氣，產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過壓縮機壓縮后供給用氫設(shè)備(例如：加氫車)，多余的氫氣存儲至儲氫設(shè)備，同時給燃料電池供氫供其化學(xué)反應(yīng)發(fā)電給家庭供電；所述壓縮機的出氫口分別連接有第一管路和第二管路，且電解槽通過第一管路連接用氫設(shè)備，電解槽通過第二管路連接儲氫設(shè)備，在所述第二管路上設(shè)有控制閥，其用于打開/關(guān)閉第二管路；所述儲氫設(shè)備內(nèi)設(shè)有氫氣傳感器，其用于檢測儲氫設(shè)備內(nèi)的氫氣存量；所述氫氣傳感器的輸出端與控制單元的信號輸入端連接，控制單元的信號輸出端分別連接電解槽、壓縮機和控制閥；控制單元根據(jù)儲氫設(shè)備內(nèi)的氫氣存量以及時間來切換電解槽、壓縮機和控制閥的工作狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭健,劉紹軍,黃澤民,李冬梅,潘家康
受保護的技術(shù)使用者：上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240126
技術(shù)公布日：2024/12/19