CN115602894A - 一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，涉及燃料电池技术领域。本发明包括整体结构、反应结构、制备结构、固定结构、报警结构、排水结构以及储气结构，电解盒下表面与壳体内部下表面连接，出氧管一端与储气管一端连接，连接块一侧表面与电池块另一侧表面连接，氢气传感器安装于电池块上表面，报警器以及蜂鸣器均安装于壳体上表面。本发明通过设置制氢电池通电后对电解盒进行输送一定电压，通过电解水制备氢气，通过出氢管将产生的氢气运输至进气口继续反应，保证了氢气不会使用殆尽，电解盒内的电解液不会消失，向电解盒内添加水即可继续反应制氢，实现了氢气自制循环功能。

Description

一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，特别是涉及一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池。
背景技术
氢燃料电池指的是氢通过与氧的化学反应而产生电能的装置，氢燃料电池严格地说是一种发电装置，像发电厂一样，是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。氢燃料电池在整个反应过程中的副产品只有热量和水，不会对环境产生不利影响，是一种非常理想的清洁能源，但现有的氢燃料电池有着一些不足。
现有技术下的氢燃料电池有着安全性差、无法自制氢气进行村换以及不够节能环保等缺点，为此我们提出了一种一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，解决现有的安全性差、无法自制氢气进行村换以及不够节能环保的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，包括整体结构、反应结构、制备结构、固定结构、报警结构、排水结构以及储气结构，所述整体结构包括壳体以及蓄水箱，所述反应结构包括电池块、进气口、排水口、排气口以及输电管，所述制备结构包括制氢电池、电解盒、出氢管以及出氧管，所述固定结构包括第一固定板以及第二固定板，所述报警结构包括连接块、报警器、氢气传感器以及蜂鸣器，所述排水结构包括排水管以及出水管，所述储气结构包括储气管以及固定环，所述电池块以及制氢电池均安装于壳体内部下表面，所述进气口一端与出氢管一端连接，所述壳体一侧表面设有第一限位孔以及第二限位孔，所述排气口一端与限位孔连接，所述输电管一端与第二限位孔连接，所述电解盒下表面与壳体内部下表面连接，所述出氧管一端与储气管一端连接，三个所述第一固定板上表面均与壳体内部上表面焊接，三个所述第二固定板一侧表面分别与电池块两侧表面连接，所述连接块一侧表面与电池块另一侧表面连接，所述氢气传感器安装于电池块上表面，所述报警器以及蜂鸣器均安装于壳体上表面，所述排水管一端与排水口一端连接，所述壳体一侧表面设有第一圆孔，所述出水管一端穿过圆孔与蓄水箱一侧表面连接，所述固定环安装于壳体内部上表面。
优选地，所述整体结构还包括推拉门以及拉手，所述蓄水箱安装于壳体一侧表面，所述推拉门与壳体另一侧表面滑动配合，所述拉手两端均与推拉门一侧表面焊接，蓄水箱的作用是存储循环时产生的水源并回收利用。
优选地，所述反应结构还包括进料口以及DC转换器，所述进料口一端以及DC转换器一侧表面均与电池块一侧表面连接，所述输电管一端与DC转换器另一侧表面连接，进气口的作用是进入氢气，进料口的作用是进入燃料，输电管的作用是将产生的电能传输至外部使用，DC转换器的作用是将产生的电能进行变压处理。
优选地，所述制备结构还包括电极管，两个所述电极管一端均与电解盒一侧表面连接，制氢电池的作用是提供制氢电源，电极管的作用是向电解盒内输电，电解盒的作用是存放电解液以及水源。
优选地，所述固定结构还包括连接杆，三个所述连接杆一端分别与三个第一固定板另一侧表面连接，三个所述连接杆另一端分别与三个第二固定板另一侧表面连接，第一固定板以及第二固定板的作用均是固定电池块。
优选地，所述报警结构还包括温度传感器，所述温度传感器安装于连接块一侧表面，温度传感器的作用是检测反应时的温度，报警器的作用是进行预警，氢气传感器的作用是检测氢气浓度，蜂鸣器的作用是进行报警。
优选地，所述排水结构还包括排水泵，所述排水泵一端与排水管另一端连接，所述排水泵另一端与出水管另一端连接，排水泵的作用是吸收排除的水源。
优选地，所述储气结构还包括储气瓶、抽气泵以及抽气口，所述储气瓶安装于固定环内部，所述储气管另一端与储气瓶一端连接，所述抽气泵安装于储气瓶另一端，所述抽气口一端与抽气泵一端连接，储气瓶的作用是将循环产生的气体储存至储气瓶内，储气瓶的作用是储存气体，抽气泵的作用是当氢气泄露吸收氢气，抽气口的作用是吸收泄露的氢气。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置温度传感器对电池反应时温度进行检测，温度过高时通过报警器进行预警，提醒人员进行检查，氢气传感器对氢气浓度进行检测，浓度过大时则产生氢气泄漏，蜂鸣器进行报警，并控制抽气泵运行，抽气口吸收泄漏的氢气，更加安全。
2、本发明通过设置制氢电池通电后对电解盒进行输送一定电压，通过电解水制备氢气，通过出氢管将产生的氢气运输至进气口继续反应，保证了氢气不会使用殆尽，电解盒内的电解液不会消失，向电解盒内添加水即可继续反应制氢，实现了氢气自制循环功能。
3、本发明通过设置电池块反应产生水，排水泵将水排出，出水管将水传输至蓄水箱，对水源进行吸收并回收利用，更加节能环保。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池整体结构示意图；
图2为本发明一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池的内部结构示意图；
图3为本发明图2中A处局部放大图；
图4为本发明图2中B处局部放大图；
图5为本发明图2中C处局部放大图；
图6为本发明图2中D处局部放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
100、整体结构；110、壳体；120、蓄水箱；130、推拉门；140、拉手；200、反应结构；210、电池块；220、进气口；230、进料口；240、排水口；250、排气口；260、输电管；270、DC转换器；300、制备结构；310、制氢电池；320、电极管；330、电解盒；340、出氢管；350、出氧管；400、固定结构；410、第一固定板；420、连接杆；430、第二固定板；500、报警结构；510、连接块；520、温度传感器；530、报警器；540、氢气传感器；550、蜂鸣器；600、排水结构；610、排水管；620、排水泵；630、出水管；700、储气结构；710、储气管；720、储气瓶；730、抽气泵；740、固定环；750、抽气口。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”、“下”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-6所示，本发明为一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，包括整体结构100、反应结构200、制备结构300、固定结构400、报警结构500、排水结构600以及储气结构700，整体结构100包括壳体110以及蓄水箱120，反应结构200包括电池块210、进气口220、排水口240、排气口250以及输电管260，制备结构300包括制氢电池310、电解盒330、出氢管340以及出氧管350，固定结构400包括第一固定板410以及第二固定板430，报警结构500包括连接块510、报警器530、氢气传感器540以及蜂鸣器550，排水结构600包括排水管610以及出水管630，储气结构700包括储气管710以及固定环740，电池块210以及制氢电池310均安装于壳体110内部下表面，进气口220一端与出氢管340一端连接，壳体110一侧表面设有第一限位孔以及第二限位孔，排气口250一端与限位孔连接，输电管260一端与第二限位孔连接，电解盒330下表面与壳体110内部下表面连接，出氧管350一端与储气管710一端连接，三个第一固定板410上表面均与壳体110内部上表面焊接，三个第二固定板430一侧表面分别与电池块210两侧表面连接，连接块510一侧表面与电池块210另一侧表面连接，氢气传感器540安装于电池块210上表面，报警器530以及蜂鸣器550均安装于壳体110上表面，排水管610一端与排水口240一端连接，壳体110一侧表面设有第一圆孔，出水管630一端穿过圆孔与蓄水箱120一侧表面连接，固定环740安装于壳体110内部上表面。
进一步地，整体结构100还包括推拉门130以及拉手140，蓄水箱120安装于壳体110一侧表面，推拉门130与壳体110另一侧表面滑动配合，拉手140两端均与推拉门130一侧表面焊接，蓄水箱120的作用是存储循环时产生的水源并回收利用。
进一步地，反应结构200还包括进料口230以及DC转换器270，进料口230一端以及DC转换器270一侧表面均与电池块210一侧表面连接，输电管260一端与DC转换器270另一侧表面连接，进气口220的作用是进入氢气，进料口230的作用是进入燃料，输电管260的作用是将产生的电能传输至外部使用，DC转换器270的作用是将产生的电能进行变压处理。
进一步地，制备结构300还包括电极管320，两个电极管320一端均与电解盒330一侧表面连接，制氢电池310的作用是提供制氢电源，电极管320的作用是向电解盒330内输电，电解盒330的作用是存放电解液以及水源。
进一步地，固定结构400还包括连接杆420，三个连接杆420一端分别与三个第一固定板410另一侧表面连接，三个连接杆420另一端分别与三个第二固定板430另一侧表面连接，第一固定板410以及第二固定板430的作用均是固定电池块210。
进一步地，报警结构500还包括温度传感器520，温度传感器520安装于连接块510一侧表面，温度传感器520的作用是检测反应时的温度，报警器530的作用是进行预警，氢气传感器540的作用是检测氢气浓度，蜂鸣器550的作用是进行报警。
进一步地，排水结构600还包括排水泵620，排水泵620一端与排水管610另一端连接，排水泵620另一端与出水管630另一端连接，排水泵620的作用是吸收排除的水源。
进一步地，储气结构700还包括储气瓶720、抽气泵730以及抽气口750，储气瓶720安装于固定环740内部，储气管710另一端与储气瓶720一端连接，抽气泵730安装于储气瓶720另一端，抽气口750一端与抽气泵730一端连接，储气瓶720的作用是将循环产生的气体储存至储气瓶720内，储气瓶720的作用是储存气体，抽气泵730的作用是当氢气泄露吸收氢气，抽气口750的作用是吸收泄露的氢气。
下面为本发明的工作原理：
请参阅图1-6所示，本发明为一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其中，DC转换器270的型号是DC-10A，制氢电池310的型号是12V4-280AH，温度传感器520的型号是BRW600-400A，报警器530的型号是LTE-1101J，氢气传感器540的型号是JXBS-4001-H2，蜂鸣器550的型号是PT-3110WQ，排水泵620的型号是KM31OB，其使用方法为：在工作时，由电池块210进行反应，产生的电能传输至DC转换器270，由DC转换器270转换电压后通过输电管260传输给外界使用，并同时供给给制氢电池310，制氢电池310通过电极管320向电解盒330内输送电压进行电解制氢，由出氢管340将产生的氢气传输至进气口220供给电池块210进行反应从而实现氢气自制循环，通过电解水产生的氧气由出氧管350将氧气传输至储气管710内，再由抽气泵730将氧气传输至储气瓶720内进行储存，电池块210反应时会产生水，通过排水泵620将排水口240排出的水进行吸收进而传输至出水管630，使其进入蓄水箱120存储并留待循环使用，温度传感器520实时检测反应时的温度，温度过高时，由报警器530进行预警从而提醒人员检查，氢气传感器540实时检测氢气浓度，当氢气浓度过高时，则说明发生了氢气泄漏，由蜂鸣器550进行报警从而提醒人员，同时控制抽气泵730运行，抽气口750吸收泄露的氢气。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：包括整体结构(100)、反应结构(200)、制备结构(300)、固定结构(400)、报警结构(500)、排水结构(600)以及储气结构(700)，所述整体结构(100)包括壳体(110)以及蓄水箱(120)，所述反应结构(200)包括电池块(210)、进气口(220)、排水口(240)、排气口(250)以及输电管(260)，所述制备结构(300)包括制氢电池(310)、电解盒(330)、出氢管(340)以及出氧管(350)，所述固定结构(400)包括第一固定板(410)以及第二固定板(430)，所述报警结构(500)包括连接块(510)、报警器(530)、氢气传感器(540)以及蜂鸣器(550)，所述排水结构(600)包括排水管(610)以及出水管(630)，所述储气结构(700)包括储气管(710)以及固定环(740)，所述电池块(210)以及制氢电池(310)均安装于壳体(110)内部下表面，所述进气口(220)一端与出氢管(340)一端连接，所述壳体(110)一侧表面设有第一限位孔以及第二限位孔，所述排气口(250)一端与限位孔连接，所述输电管(260)一端与第二限位孔连接，所述电解盒(330)下表面与壳体(110)内部下表面连接，所述出氧管(350)一端与储气管(710)一端连接，三个所述第一固定板(410)上表面均与壳体(110)内部上表面焊接，三个所述第二固定板(430)一侧表面分别与电池块(210)两侧表面连接，所述连接块(510)一侧表面与电池块(210)另一侧表面连接，所述氢气传感器(540)安装于电池块(210)上表面，所述报警器(530)以及蜂鸣器(550)均安装于壳体(110)上表面，所述排水管(610)一端与排水口(240)一端连接，所述壳体(110)一侧表面设有第一圆孔，所述出水管(630)一端穿过圆孔与蓄水箱(120)一侧表面连接，所述固定环(740)安装于壳体(110)内部上表面。
2.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述整体结构(100)还包括推拉门(130)以及拉手(140)，所述蓄水箱(120)安装于壳体(110)一侧表面，所述推拉门(130)与壳体(110)另一侧表面滑动配合，所述拉手(140)两端均与推拉门(130)一侧表面焊接。
3.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述反应结构(200)还包括进料口(230)以及DC转换器(270)，所述进料口(230)一端以及DC转换器(270)一侧表面均与电池块(210)一侧表面连接，所述输电管(260)一端与DC转换器(270)另一侧表面连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述制备结构(300)还包括电极管(320)，两个所述电极管(320)一端均与电解盒(330)一侧表面连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述固定结构(400)还包括连接杆(420)，三个所述连接杆(420)一端分别与三个第一固定板(410)另一侧表面连接，三个所述连接杆(420)另一端分别与三个第二固定板(430)另一侧表面连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述报警结构(500)还包括温度传感器(520)，所述温度传感器(520)安装于连接块(510)一侧表面。
7.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述排水结构(600)还包括排水泵(620)，所述排水泵(620)一端与排水管(610)另一端连接，所述排水泵(620)另一端与出水管(630)另一端连接。
8.根据权利要求1所述的一种具有氢气自制循环系统的氢燃料电池，其特征在于：所述储气结构(700)还包括储气瓶(720)、抽气泵(730)以及抽气口(750)，所述储气瓶(720)安装于固定环(740)内部，所述储气管(710)另一端与储气瓶(720)一端连接，所述抽气泵(730)安装于储气瓶(720)另一端，所述抽气口(750)一端与抽气泵(730)一端连接。
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