CN107654262A - 一种闭环式能源系统 - Google Patents

Abstract

一种闭环式能源系统，包括制氢机、负压燃料发电机、第一涡轮机、第二涡轮机、第一发电机、第二发电机及控制系统，制氢机由第一水路和第二水路供水，由控制系统供电，通过制氢机制出氧气供给负压然后发电机或第一涡轮机，制出的氢气供给负压燃料发电机或第二涡轮机，使负压燃料发电机、第一发电机及第二发电机发电，电流进入控制系统处理后供给制氢机和负载，既能为制氢机提供电力，又能将电力输送至负载，为外界负载提供电能，同时负压燃料发电机产生的水再通过水路供给制氢机，形成闭环式发电及制氢氧系统，依靠系统自身产生的水和氢、氧，使能源系统供给稳定，且不会产生污染物，无环保隐患，可完美解决现有能源问题，意义重大。

Description

一种闭环式能源系统

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别是涉及一种闭环式能源系统。

背景技术

目前能源主要包括传统的化石燃料和新能源，化石燃料和新能源都有自己的优缺点。

化石燃料包括：

1、石油

石油又称原油，是一种粘稠的、深褐色液体，地壳上层部分地区有石油储存，主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成。

(1)优点：

①开采相对比较容易，和其他能源相比，石油的开采还是比较容易的，而且基本上各个国家都已经成熟的掌握了各种采集石油的相关技术。

②易于储存，从我国的石油开采方面来说，石油的储存是比较容易的，利用灌装车来运输一般不会发生安全问题。

(2)缺点：

①属于不可再生资源，我们都知道化石燃料都是几百年甚至几千年沉积在地底下的能源，它的总量明显是很有限的，用一点就会少一点，因此靠开采石油来提供主要能源不是长久之计。

②石油中含硫、氧、氮的化合物，燃烧后产生有毒气体(硫化物，氮化物，主要二氧化硫)。

2、煤

煤是由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物，也是获得有机化合物的源泉，通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃，通过直接或间接液化可以获得燃料油和多种化工原料。煤带来了巨大的生产力推动了煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业的发展。

(1)优点：

①热量高，7000大卡/千克，易燃烧。

②易开采，用途广泛(从煤中可以制取冶金用的焦炭和制造人造石油，即煤焦油；煤中也含有许多放射性和稀有元素，这些都是半导体和原子能工业的重要原料)。

③较稳定，易储存和运输。

(2)缺点

①燃烧易产生污染，如硫化物、温室气体和附体颗粒物。相对来说燃烧不够充分，在我国利用率也较低。

②煤的品质有高低，这制约了煤的开采和利用。

③储存占用的空间较大，同时储存时对储存地也有一定的污染。

④煤炭开采地易造成水土流失等破坏，同时煤炭为不可再生能源。

新能源包括：

1、核能

核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量。

(1)优点：

①核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中，不会造成空气污染。

②核能发电不会产生温室效应的二氧化碳。

③核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。

(2)缺点：

①核能电厂会产生高低阶放射性废料，必须慎重处理。

②核能发电厂热效率较低，核能电厂的热污染较严重。

③核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。

2、太阳能

太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

(1)优点：

①普遍：到处都有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

②无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一。

③巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤。

④长久：太阳的能量是用之不竭的。

(2)缺点：

①不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响。

②效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高。

3、风能

风能是空气流动所产生的动能，风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广。

(1)优点：

风能为洁净的能量来源。内蒙古草原上的风力发电机风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。风力发电是可再生能源，很环保。

(2)缺点：

风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储能技术发展。风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。

4、地热

(1)优点：

①高效节能：地热供暖热量集中在人体收益的高度，热效率高；整个输送过程热损失小。地热供暖的热能能够利用充分。

②舒适保健。

③热稳定性好：由于地面层及蓄热量大，因此在间歇供暖的条件下室内温度变化缓慢，热稳定性好。

④节省空间。

⑤室温调节方便：地热分水器中的每一个环路都配置了各自的控制阀门，每个房间可以按各自所需的室温，调节流量，做到最大限度节省能源和开支。

(2)缺点：

①对楼层高度有8cm左右的占用。

②铺设木地板则有干裂的麻烦，最好选择地砖或地热用复合式地板。

③设定温度不能太高，否则会降低输送管道的使用寿命

5、海洋能

(1)优点：

取之不竭的可再生资源，潮汐能源有规律可循，开发规模大小均可。

(2)缺点：

获取能量的最佳手段尚无共识，大型项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系统。

6、生物质能

(1)优点：

①提供低硫燃料。

②提供连接能源。

③将有机物转化成燃料可减少环境公害。

④与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。

(2)缺点：

①植物仅能将将极少量的太阳能转化成有机物。

②单位土地面的有机物能量偏低。

③缺乏适合栽种植物的土地。

④有机物的水分偏多。

7、氢能

(1)优点：

①氢的原料是丰富的水。

②氢燃烧生成的是水，不污染环境，不影响地球上的物质循环。

③氢的储藏很容易。

(2)缺点：

①制取成本高，需要大量的电力。

②生产、存储难：氢气密度小，很难液化，高压存储不安全。

新能源产业规模持续扩大，产业结构不断优化。自2009年以来，中国新能源产业规模上升到新的台阶。除了产业规模不断扩大以外，中国新能源产业结构也不断优化升级。新能源各细分产业都得到不同程度发展，同时，产业技术不断成熟，和国外同类企业竞争的能力也不断提高。在制造业领域，不管是太阳能、风能还是生物质能领域，民营企业都是中国新能源产业发展的主要带动力量，在新能源领域，打通产业链上下游的企业联合越来越普遍，新能源产业发展地域特征越来越明显。在国家现有政策支持下，未来太阳能、风能将得到进一步发展，生物质发电等新能源发展潜力巨大。除太阳能、风能外，国内许多公司亦开始涉足生物质能源、沼气利用等新能源的相关产业，如丰原生化生产燃料乙醇、石油济柴大规模介入沼气发电等。

目前现有能源或多或少会带来环保问题，且能源的供给存在不稳定的问题。因此，有必要设计一种更好的能源系统，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可完美解决现有能源问题，供给稳定且无环保隐患的闭环式能源系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种闭环式能源系统，包括制氢机、负压燃料发电机、第一涡轮机、第二涡轮机、第一发电机、第二发电机及控制系统，所述制氢机由第一水路和第二水路供水，由所述控制系统供电，所述制氢机产生的氧气和氢气分别由氧气路和氢气路送出；

所述氧气路设有第一控制阀，用于控制氧气进入所述负压燃料发电机或所述第一涡轮机，当氧气进入所述负压燃料发电机时，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统，当氧气进入所述第一涡轮机时，所述第一涡轮机出口向为负压，驱动所述第一发电机发电，电流进入所述控制系统，氧气经过所述第一涡轮机后进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统；

所述氢气路直接连接于所述负压燃料发电机，或通过所述第二涡轮机连接于所述负压燃料发电机，以将氢气输送至所述负压燃料发电机或所述第二涡轮机，当氢气直接通入所述负压燃料发电机时，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统，当氢气进入所述第二涡轮机时，所述第二涡轮机出口向为负压，驱动所述第二发电机发电，电流进入所述控制系统，氢气经过所述第二涡轮机后进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统；

所述负压燃料发电机产生的水分别流入第一水罐和第二水罐，所述第一水罐内的水由第一水路供给所述制氢机，所述第二水罐内的水由第二水路供给所述制氢机。

进一步，所述制氢机内装有电解液，电解液由97％水、1％无机盐、1％尿素和1％蛋白有机物组成。

进一步，所述氢气路设有第二控制阀，用于控制氢气进入所述负压燃料发电机或所述第二涡轮机。

进一步，所述氧气路连接于所述制氢机的一端设有第一气阀，所述第一气阀分别连接于第一分支氧气路和第二分支氧气路，以控制氧气进入所述第一分支氧气路或所述第二分支氧气路，所述第一分支氧气路和所述第二分支氧气路后端汇总后连接于所述第一控制阀；

所述氢气路连接于所述制氢机的一端设有第二气阀，所述第二气阀分别连接于第一分支氢气路和第二分支氢气路，以控制氢气进入所述第一分支氢气路或所述第二分支氢气路，所述第一分支氢气路和所述第二分支氢气路后端汇总后连接于所述第二控制阀；

所述第一分支氧气路和所述第二分支氧气路轮流打开，所述第一分支氢气路和所述第二分支氢气路轮流打开，且所述第一分支氧气路和所述第一分支氢气路同时打开，所述第二分支氧气路和所述第二分支氢气路同时打开，为所述负压燃料发电机提供氧气和氢气。

进一步，所述第一控制阀连接于所述负压燃料发电机向关闭，连接于所述第一涡轮机向打开时，所述负压燃料发电机耗尽氧气，所述第一涡轮机出口向产生负压，所述第一涡轮机启动，驱动所述第一发电机发电，当所述氧气路继续向所述第一涡轮机供氧时，氧气经过所述第一涡轮机进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电；

所述第二控制阀连接于所述负压燃料发电机向关闭，连接于所述第二涡轮机向打开时，所述负压燃料发电机耗尽氢气，所述第二涡轮机出口向产生负压，所述第二涡轮机启动，驱动所述第二发电机发电，当所述氢气路继续向所述第二涡轮机供氢时，氢气经过所述第二涡轮机进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电。

进一步，所述第一水路连接于所述第一水罐的一端设有第三控制阀，用于控制所述第一水罐内的水是否进入所述第一水路，所述第一水路连接于所述制氢机的一端设有第一水阀，所述第一水阀分别连接于第一分支水路和第二分支水路，以控制水轮流由所述第一分支水路或第二分支水路流入所述制氢机；

所述第二水路连接于所述第二水罐的一端设有第四控制阀，用于控制所述第二水罐内的水是否进入所述第二水路，所述第二水路连接于所述制氢机的一端设有第二水阀，所述第二水阀分别连接于第三分支水路和第四分支水路，以控制水轮流由所述第三分支水路或第四分支水路流入所述制氢机。

进一步，所述负压燃料发电机后端设有第五控制阀和第六控制阀，分别用于控制水是否流进入所述第一水罐和第二水罐，当所述第五控制阀和所述第六控制阀打开时，所述第三控制阀和所述第四控制阀关闭，所述负压燃料发电机产生的水存入所述第一水罐和所述第二水罐，此时所述制氢机的供水由所述第一水路和所述第二水路的存水提供。

进一步，所述第一分支水路上设有第一水箱，所述第二分支水路上设有第二水箱，当所述第三控制阀打开时，所述第五控制阀关闭，所述第一水罐内的水排入所述第一水箱或所述第二水箱；

所述第三分支水路上设有第三水箱，所述第四分支水路上设有第四水箱，当所述第四控制阀打开时，所述第六控制阀关闭，所述第二水罐内的水排入所述第三水箱或所述第四水箱；

所述第一分支水路与所述第二分支水路轮流打开，所述第三分支水路和所述第四分支水路轮流打开，且所述第一分支水路和所述第三分支水路同时打开，所述第二分支水路和所述第四分支水路同时打开，为所述制氢机供水。

进一步，所述控制系统内设有稳压整流模块，用于对所述负压燃料发电机、所述第一发电机及所述第二发电机产生的电流进行稳压整流，并将电供给制氢机及负载。

进一步，所述负压燃料发电机后端设有调压阀，用于调节水的压力。

本发明的有益效果：

通过制氢机制出氧气供给负压然后发电机或第一涡轮机，制出的氢气供给负压燃料发电机或第二涡轮机，使负压燃料发电机、第一发电机及第二发电机发电，电流进入控制系统处理后供给制氢机和负载，既能为制氢机提供电力，又能将电力输送至负载，为外界负载提供电能，同时负压燃料发电机产生的水再通过水路供给制氢机，形成闭环式发电及制氢氧系统，依靠系统自身产生的水和氢、氧，使能源系统供给稳定，且不会产生污染物，无环保隐患，可完美解决现有能源问题，意义重大。

附图说明

图1为本发明闭环式能源系统的运行示意图；

图2为本发明闭环式能源系统中发电部分原理图；

图中，1—制氢机、2—负压燃料发电机、3—第一涡轮机、4—第一发电机、5—第二涡轮机、6—第二发电机、7—控制系统、8—第一控制阀、9—第二控制阀、10—第一气阀、11—第一分支氧气路、12—第二分支氧气路、13—第二气阀、14—第一分支氢气路、15—第二分支氢气路、16—第一水罐、17—第二水罐、18—第三控制阀、19—第一水阀、20—第一分支水路、21—第一水箱、22—第二分支水路、23—第二水箱、24—第四控制阀、25—第二水阀、26—第三分支水路、27—第三水箱、28—第四分支水路、29—第四水箱、30—第五控制阀、31—第六控制阀、32—调压阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1，本发明提供一种闭环式能源系统，包括制氢机1、负压燃料发电机2、第一涡轮机3、第二涡轮机5、第一发电机4、第二发电机6及控制系统7，制氢机1内装有电解液，电解液由97％水、1％无机盐、1％尿素和1％蛋白有机物组成。制氢机1由第一水路和第二水路供水，由控制系统7供电。

制氢机1产生的氧气和氢气分别由氧气路和氢气路送出。氧气路设有第一控制阀8，用于控制氧气进入负压燃料发电机2或第一涡轮机3，当氧气进入负压燃料发电机2，即第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向打开，连接于第一涡轮机3向关闭时，氧气直接进入负压燃料发电机3，负压燃料发电机3发电，电流进入控制系统7。当氧气进入第一涡轮机3，即第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第一涡轮机3向打开时，负压燃料发电机2耗尽氧气，第一涡轮机3出口向产生负压，第一涡轮机3启动，驱动第一发电机4发电，电流进入控制系统7，当氧气路继续向第一涡轮机3供氧时，氧气经过第一涡轮机3进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。

氢气路直接连接于负压燃料发电机2，或通过第二涡轮机5连接于负压燃料发电机2，以将氢气输送至负压燃料发电机2或第二涡轮机5，在本实施例中，氢气路设有第二控制阀9，用于控制氢气进入负压燃料发电机2或第二涡轮机5。当氢气直接通入负压燃料发电机2，即第二控制阀9连接于负压燃料发电机2向打开，连接于第二涡轮机5向关闭时，氢气直接进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。当氢气进入第二涡轮机5，即第二控制阀9连接于所述负压燃料发电机2向关闭，连接于所述第二涡轮机5向打开时，负压燃料发电机2耗尽氢气，第二涡轮机5出口向产生负压，第二涡轮机5启动，驱动第二发电机6发电，电流进入控制系统7，当氢气路继续向第二涡轮机5供氢时，氢气经过第二涡轮机5进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。在其它实施例中，可以省略第二控制阀9，氢气直接进入第二涡轮机5后，再输送至负压燃料发电机2。

如图1及图2，控制系统7内设有稳压整流模块，用于对负压燃料发电机2、第一发电机4及第二发电机6产生的电流进行稳压整流，并将电供给制氢机1及负载，既可以持续为制氢机1提供电力，同时又可以将电力输送至负载，为外界负载提供电能，合理利用电能源。

如图1，氧气路连接于制氢机1的一端设有第一气阀10，第一气阀10分别连接于第一分支氧气路11和第二分支氧气路12，以控制氧气进入第一分支氧气路11或第二分支氧气路12，第一分支氧气路11和第二分支氧气路12后端汇总后连接于第一控制阀8。在本实施例中，第一分支氧气路11和第二分支氧气路12轮流打开，从而将第一分支氧气路11和第二分支氧气路12的氧气供给第一涡轮机3和负压燃料发电机2。氢气路连接于制氢机1的一端设有第二气阀13，第二气阀13分别连接于第一分支氢气路14和第二分支氢气路15，以控制氢气进入第一分支氢气路14或第二分支氢气路15，第一分支氢气路14和第二分支氢气路15后端汇总后连接于第二控制阀9。在本实施例中，第一分支氢气路14和第二分支氢气路15轮流打开，且第一分支氧气路11和第一分支氢气路14同时打开，第二分支氧气路12和第二分支氢气路15同时打开，从而轮流为负压燃料发电机2提供氧气和氢气。

在0.1MPa(负压状态)下，1860*(2/3)方米的氢气与1860*(1/3)立方米的氧气反应生成1立方米的液态水，体积的急剧变化，会形成以涡轮机为界的压力差，压力差驱动涡轮机做功。负压燃料发电机2发电后产生的水分别流入第一水罐16和第二水罐17，第一水罐16内的水由第一水路供给制氢机1，第二水罐17内的水由第二水路供给制氢机1。负压燃料发电机2后端设有调压阀32，用于调节水的压力。

第一水路连接于第一水罐16的一端设有第三控制阀18，用于控制第一水罐16内的水是否进入第一水路，第一水路连接于制氢机1的一端设有第一水阀19，第一水阀19分别连接于第一分支水路20和第二分支水路22，以控制水轮流由第一分支水路20或第二分支水路22流入制氢机1。第二水路连接于第二水罐17的一端设有第四控制阀24，用于控制第二水罐17内的水是否进入第二水路，第二水路连接于制氢机1的一端设有第二水阀25，第二水阀25分别连接于第三分支水路26和第四分支水路28，以控制水轮流由第三分支水路26或第四分支水路28流入制氢机1。

负压燃料发电机2后端还设有第五控制阀30和第六控制阀31，分别用于控制水是否流进入第一水罐16和第二水罐17。当第五控制阀30和第六控制阀31打开时，第三控制阀18和第四控制阀24关闭，负压燃料发电机2产生的水存入第一水罐16和第二水罐17，此时制氢机1的供水由第一水路和第二水路的存水提供。第一分支水路20上设有第一水箱21，第二分支水路22上设有第二水箱23，当第三控制阀18打开时，第五控制阀30关闭，负压燃料发电机2的排液系统工作，将第一水罐16内的水排入第一水箱21或第二水箱23。第三分支水路26上设有第三水箱27，第四分支水路28上设有第四水箱29，当第四控制阀24打开时，第六控制阀31关闭，负压燃料发电机2的排液系统工作，第二水罐17内的水排入第三水箱27或第四水箱29。第一分支水路20与第二分支水路22轮流打开，第三分支水路26和第四分支水路28轮流打开，且第一分支水路20和第三分支水路26同时打开，第二分支水路22和第四分支水路28同时打开，从而轮流为制氢机1供水。

本发明闭环式能源系统，通过制氢机1制出氧气供给负压燃料发电机2或第一涡轮机3，制出的氢气供给负压燃料发电机2或第二涡轮机5，使负压燃料发电机2、第一发电机4及第二发电机6发电，电流进入控制系统7处理后供给制氢机1和负载，既能为制氢机1提供电力，又能将电力输送至负载，为外界负载提供电能，同时负压燃料发电机2产生的水再通过水路供给制氢机1，形成闭环式发电及制氢氧系统，依靠系统自身产生的水和氢、氧，使能源系统供给稳定，且不会产生污染物，无环保隐患，可完美解决现有能源问题。

上述闭环式能源系统运行过程为：

1、制氢机1启动，调节第一水阀19和第二水阀25，控制第一分支水路20和第三分支水路26向制氢机1供水，同时控制系统7的超级电容为制氢机1供电，制氢机1进行制氢氧，第一气阀10连接于第一分支氧气路11向打开，连接于第二分支氧气路12向关闭，第二气阀13连接于第一分支氢气路14向打开，连接于第二分支氢气路15向关闭，同时第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向打开，连接于第一涡轮机3向关闭，第二控制阀9连接于负压燃料发电机2向打开，连接于第二涡轮机5向关闭，使氧气由第一分支氧气路11进入负压燃料发电机2，氢气由第一分支氢气路14进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。此时第五控制阀30和第六控制阀31打开，负压燃料发电机2产生的水进入第一水罐16和第二水罐17，第三控制阀18和第四控制阀24关闭。

2、制氢机启动60秒后，第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第一涡轮机3向打开，负压燃料发电机2耗尽氧气，则第一涡轮机3出口向出现负压，第一涡轮机3启动，第一发电机4发电，电流进入控制系统7。同时，第二控制阀9连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第二涡轮机5向打开，负压燃料发电机2耗尽氢气，则第二涡轮机5出口向出现负压，第二涡轮机5启动，第二发电机6发电，电流进入控制系统7。

3、控制系统7持续将负压燃料发电机2、第一发电机4和第二发电机6发出的电流进行稳压整流，分别供给制氢机1及负载。

4、第一水箱21和第三水箱27内的水耗尽时，负压燃料发电机2的排液系统开始工作，第五控制阀30和第六控制阀31关闭，第三控制阀18连接于第二分支水路22向打开，第四控制阀24连接于第四分支水路28向打开，则第一水罐16和第二水罐17内的水分别进入第二水箱23和第四水箱29内，然后第三控制阀18和第四控制阀24关闭，第五控制阀30和第六控制阀31打开。

5、调节第一水阀19和第二水阀25，控制第二分支水路22和第四分支水路28向制氢机1供水，同时控制系统7的超级电容为制氢机1供电，制氢机1进行制氢氧，第一气阀10连接于第二分支氧气路12向打开，连接于第一分支氧气路11向关闭，第二气阀13连接于第二分支氢气路15向打开，连接于第一分支氢气路14向关闭，同时第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第一涡轮机3向打开，第二控制阀9连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第二涡轮机5向打开，使氧气由第二分支氧气路12进入第一涡轮机3，氢气由第二分支氢气路15进入第二涡轮机5，第一涡轮机3带动第一发电机4发电，第二涡轮机5带动第二发电机6发电，然后氧气和氢气经过第一涡轮机3和第二涡轮机5后进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。此时第五控制阀30和第六控制阀31打开，负压燃料发电机2产生的水进入第一水罐16和第二水罐17，第三控制阀18和第四控制阀24关闭。

6、第二水箱23和第四水箱29内的水耗尽时，负压燃料发电机2的排液系统开始工作，第五控制阀30和第六控制阀31关闭，第三控制阀18连接于第一分支水路20向打开，第四控制阀24连接于第三分支水路16向打开，则第一水罐16和第二水罐17内的水分别进入第一水箱21和第三水箱27内，然后第三控制阀18和第四控制阀24关闭，第五控制阀30和第六控制阀31打开。

7、调节第一水阀19和第二水阀25，控制第一分支水路20和第三分支水路26向制氢机1供水，同时控制系统7的超级电容为制氢机1供电，制氢机1进行制氢氧，第一气阀10连接于第一分支氧气路11向打开，连接于第二分支氧气路12向关闭，第二气阀13连接于第一分支氢气路14向打开，连接于第二分支氢气路15向关闭，同时第一控制阀8连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第一涡轮机3向打开，第二控制阀9连接于负压燃料发电机2向关闭，连接于第二涡轮机5向打开，使氧气由第一分支氧气路11进入第一涡轮机3，氢气由第一分支氢气路14进入第二涡轮机5，第一涡轮机3带动第一发电机4发电，第二涡轮机5带动第二发电机6发电，然后氧气和氢气经过第一涡轮机3和第二涡轮机5后进入负压燃料发电机2，负压燃料发电机2发电，电流进入控制系统7。此时第五控制阀30和第六控制阀31打开，负压燃料发电机2产生的水进入第一水罐16和第二水罐17，第三控制阀18和第四控制阀24关闭。

8、然后再重复4至7的过程，即可进行闭环式能源系统的循环发电及制氢氧。

通过本发明闭环式能源系统，可以持续、循环的提供电能，供给稳定，且不会产生污染物，无环保隐患，可完美解决现有能源问题，实际应用意义重大。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种闭环式能源系统，其特征在于，包括：制氢机、负压燃料发电机、第一涡轮机、第二涡轮机、第一发电机、第二发电机及控制系统，所述制氢机由第一水路和第二水路供水，由所述控制系统供电，所述制氢机产生的氧气和氢气分别由氧气路和氢气路送出；

所述氧气路设有第一控制阀，用于控制氧气进入所述负压燃料发电机或所述第一涡轮机，当氧气进入所述负压燃料发电机时，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统，当氧气进入所述第一涡轮机时，所述第一涡轮机出口向为负压，驱动所述第一发电机发电，电流进入所述控制系统，氧气经过所述第一涡轮机后进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统；

所述氢气路直接连接于所述负压燃料发电机，或通过所述第二涡轮机连接于所述负压燃料发电机，以将氢气输送至所述负压燃料发电机或所述第二涡轮机，当氢气直接通入所述负压燃料发电机时，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统，当氢气进入所述第二涡轮机时，所述第二涡轮机出口向为负压，驱动所述第二发电机发电，电流进入所述控制系统，氢气经过所述第二涡轮机后进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电，电流进入所述控制系统；

所述负压燃料发电机产生的水分别流入第一水罐和第二水罐，所述第一水罐内的水由第一水路供给所述制氢机，所述第二水罐内的水由第二水路供给所述制氢机。

2.根据权利要求1所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述制氢机内装有电解液，电解液由97％水、1％无机盐、1％尿素和1％蛋白有机物组成。

3.根据权利要求1所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述氢气路设有第二控制阀，用于控制氢气进入所述负压燃料发电机或所述第二涡轮机。

4.根据权利要求3所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述氧气路连接于所述制氢机的一端设有第一气阀，所述第一气阀分别连接于第一分支氧气路和第二分支氧气路，以控制氧气进入所述第一分支氧气路或所述第二分支氧气路，所述第一分支氧气路和所述第二分支氧气路后端汇总后连接于所述第一控制阀；

所述氢气路连接于所述制氢机的一端设有第二气阀，所述第二气阀分别连接于第一分支氢气路和第二分支氢气路，以控制氢气进入所述第一分支氢气路或所述第二分支氢气路，所述第一分支氢气路和所述第二分支氢气路后端汇总后连接于所述第二控制阀；

所述第一分支氧气路和所述第二分支氧气路轮流打开，所述第一分支氢气路和所述第二分支氢气路轮流打开，且所述第一分支氧气路和所述第一分支氢气路同时打开，所述第二分支氧气路和所述第二分支氢气路同时打开，为所述负压燃料发电机提供氧气和氢气。

5.根据权利要求3所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述第一控制阀连接于所述负压燃料发电机向关闭，连接于所述第一涡轮机向打开时，所述负压燃料发电机耗尽氧气，所述第一涡轮机出口向产生负压，所述第一涡轮机启动，驱动所述第一发电机发电，当所述氧气路继续向所述第一涡轮机供氧时，氧气经过所述第一涡轮机进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电；

所述第二控制阀连接于所述负压燃料发电机向关闭，连接于所述第二涡轮机向打开时，所述负压燃料发电机耗尽氢气，所述第二涡轮机出口向产生负压，所述第二涡轮机启动，驱动所述第二发电机发电，当所述氢气路继续向所述第二涡轮机供氢时，氢气经过所述第二涡轮机进入所述负压燃料发电机，所述负压燃料发电机发电。

6.根据权利要求1所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述第一水路连接于所述第一水罐的一端设有第三控制阀，用于控制所述第一水罐内的水是否进入所述第一水路，所述第一水路连接于所述制氢机的一端设有第一水阀，所述第一水阀分别连接于第一分支水路和第二分支水路，以控制水轮流由所述第一分支水路或第二分支水路流入所述制氢机；

所述第二水路连接于所述第二水罐的一端设有第四控制阀，用于控制所述第二水罐内的水是否进入所述第二水路，所述第二水路连接于所述制氢机的一端设有第二水阀，所述第二水阀分别连接于第三分支水路和第四分支水路，以控制水轮流由所述第三分支水路或第四分支水路流入所述制氢机。

7.根据权利要求6所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述负压燃料发电机后端设有第五控制阀和第六控制阀，分别用于控制水是否流进入所述第一水罐和第二水罐，当所述第五控制阀和所述第六控制阀打开时，所述第三控制阀和所述第四控制阀关闭，所述负压燃料发电机产生的水存入所述第一水罐和所述第二水罐，此时所述制氢机的供水由所述第一水路和所述第二水路的存水提供。

8.根据权利要求7所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述第一分支水路上设有第一水箱，所述第二分支水路上设有第二水箱，当所述第三控制阀打开时，所述第五控制阀关闭，所述第一水罐内的水排入所述第一水箱或所述第二水箱；

所述第三分支水路上设有第三水箱，所述第四分支水路上设有第四水箱，当所述第四控制阀打开时，所述第六控制阀关闭，所述第二水罐内的水排入所述第三水箱或所述第四水箱；

所述第一分支水路与所述第二分支水路轮流打开，所述第三分支水路和所述第四分支水路轮流打开，且所述第一分支水路和所述第三分支水路同时打开，所述第二分支水路和所述第四分支水路同时打开，为所述制氢机供水。

9.根据权利要求1所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述控制系统内设有稳压整流模块，用于对所述负压燃料发电机、所述第一发电机及所述第二发电机产生的电流进行稳压整流，并将电供给制氢机及负载。

10.根据权利要求1所述的闭环式能源系统,其特征在于：所述负压燃料发电机后端设有调压阀，用于调节水的压力。