CN206143323U - 一种水电解氢氧气体发生器的电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水电解氢氧气体发生器的电源装置，包括隔离变压器、整流器、滤波电路、脉冲谐振变压器、脉冲控制电路和电解槽，隔离变压器的输入端与电网相连，隔离变压器的输出端经整流器、滤波电路后与脉冲谐振变压器次级线圈的一端、电解槽的负极相连，次级线圈的另一端与电解槽的正极相连，脉冲控制电路与隔离变压器、脉冲谐振变压器初级线圈的一端相连，脉冲谐振变压器初级线圈的另一端与隔离变压器的输出端相连。电解槽由脉冲谐振变压器的次级线圈供电，初级线圈接通周期性变化的脉冲电流，导致直流电的频率交替变化，直流电频率与水的频率匹配时，电源与水产生共振，施加少量的电就可以将水分解，从而实现低能耗分解水为氢气和氧气。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解领域，特别涉及一种水电解氢氧气体发生器的电源装置。
背景技术
目前，制取氢气的最常规最成熟的方法是水电解制氢方法，一般制取一立方氢气需要5KW的电力，耗能大，因此从水中分解出氢气并做为能源使用，一直没有办法规模推广。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、能耗低、产气效率高、易于批量生产的水电解氢氧气体发生器的电源装置。
本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种水电解氢氧气体发生器的电源装置，包括隔离变压器、整流器、滤波电路、脉冲谐振变压器、脉冲控制电路和电解槽，所述隔离变压器的输入端与电网相连，隔离变压器的输出端经整流器、滤波电路后与脉冲谐振变压器次级线圈的一端、电解槽的负极相连，脉冲谐振变压器次级线圈的另一端与电解槽的正极相连，所述脉冲控制电路与隔离变压器的输出端相连，脉冲控制电路的信号输出端与脉冲谐振变压器初级线圈的一端相连，脉冲谐振变压器初级线圈的另一端与隔离变压器的输出端相连。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述脉冲谐振变压器包括三个初级线圈和一个次级线圈，脉冲控制电路的信号输出端分别与脉冲谐振变压器的三个初级线圈的一端相连，脉冲谐振变压器的三个初级线圈的另一端连接在一起后经一个电抗与隔离变压器的零线相连。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述脉冲谐振变压器的三个初级线圈依次绕制在磁芯外圈上，且三个初级线圈互相成120度的相位角，脉冲谐振变压器的次级线圈紧密绕制在磁芯内圈上。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述脉冲谐振变压器的磁芯为环形铁粉磁芯。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述脉冲谐振控制电路输出三个脉冲波形，三个脉冲波形的频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ，42.8KHZ。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述滤波电路包括两个相同的电感和两个相同的电容，所述整流器的正输出端经一个电感后连接脉冲谐振变压器次级线圈的一端，整流器的负输出端经另一个电感后连接电解槽的负极，两个电感之间设有两个并联的电容。
上述水电解氢氧气体发生器的电源装置中，所述脉冲谐振变压器包括4~N个初级线圈，每个线圈所占的相位角为(360/N)度，所对应的脉冲谐振控制电路输出N个脉冲波形，其频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ, 42.8KHZ，85.6KHZ,…, (10.7*N)KHZ。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型设有脉冲谐振变压器，电解槽的正负极由整流电源通过脉冲谐振变压器的次级供电，由于脉冲谐振变压器的初级线圈分别接通了来自脉冲谐振控制电路的脉冲电流，而脉冲电流周期性快速改变脉冲谐振变压器磁芯的磁场，会引起次级线圈输出频率的快速变化，从而导致输出给电解槽的直流电的频率也是交替变化的，这个交替变化的直流电频率与水的频率匹配时，电源与电解槽中的水产生共振，从而水分子键的引力将非常脆弱，施加少量的就可以将其分解，从而实现低能耗分解水为氢气和氧气，具有结构简单、成本低、能耗低、产气效率高、易于批量生产的优点。
附图说明
图1为本实用新型的整体电路图。
图2为图1中脉冲谐振变压器初级线圈绕制图。
图3为图1中脉冲谐振变压器次级线圈绕制图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种水电解氢氧气体发生器的电源装置，包括隔离变压器1、整流器2、滤波电路、脉冲谐振变压器6、脉冲控制电路5和电解槽7。
所述隔离变压器1的输入端与电网220V交流电相连，隔离变压器1的输出端与整流器2的输入端相连，所述滤波电路包括两个相同的电感4和两个相同的电容3，所述脉冲谐振变压器6包括三个初级线圈和一个次级线圈，对脉冲谐振变压器6次级线圈的起始端及结束端、脉冲谐振变压器6每一个初级线圈的起始端和结束端分别标记如下：次级线圈绕线开始端：S-Start；次级线圈绕线结束端：S-Final；初级线圈Ⅰ绕线开始端：P1-Start；初级线圈Ⅰ绕线结束端：P1-Final；初级线圈Ⅱ绕线开始端：P2-Start；初级线圈Ⅱ绕线结束端：P2-Final；初级线圈Ⅲ绕线开始端：P3-Start；初级线圈Ⅲ绕线结束端：P3-Final。脉冲控制电路5的三个脉冲信号输出端分别连接脉冲谐振变压器6的初级线圈Ⅰ绕线开始端P1-Start、初级线圈Ⅱ绕线开始端P2-Start、初级线圈Ⅲ绕线开始端P3-Start，脉冲谐振变压器6的初级线圈Ⅰ绕线结束端P1-Final、初级线圈Ⅱ绕线结束端P2-Final、初级线圈Ⅲ绕线结束端：P3-Final连接在一起后经一个电抗与隔离变压器1的零线相连，所述整流器2的正输出端经一个电感后连接脉冲谐振变压器6次级线圈绕线开始端S-Start，整流器2的负输出端经另一个电感后连接电解槽7的负极，两个电感4之间设有两个并联的电容3，脉冲谐振变压器6次级线圈绕线结束端S-Final与电解槽7的正极相连。
如图2、图3所示，所述脉冲谐振变压器6的三个初级线圈依次绕制在磁芯外圈上，且三个初级线圈互相成120度的相位角，脉冲谐振变压器6的次级线圈紧密绕制在磁芯内圈上，所述脉冲谐振变压器6的磁芯为T650-52型号的环形铁粉磁芯，所述脉冲谐振控制电路输出三个脉冲波形，三个脉冲波形的频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ，42.8KHZ。
电解槽7的正负极由整流电源通过脉冲谐振变压器6的次级供电，由于脉冲谐振变压器6的初级线圈分别接通了来自脉冲谐振控制电路的脉冲电流，而脉冲电流周期性快速改变脉冲谐振变压器6磁芯的磁场，会引起次级线圈输出频率的快速变化，从而导致输出给电解槽7的直流电的频率也是交替变化的，这个交替变化的直流电频率与水的频率匹配时，电源与电解槽7中的水产生共振，从而水分子键的引力将非常脆弱，施加少量的就可以将其分解，从而实现低能耗分解水为氢气和氧气，具有结构简单、成本低、能耗低、产气效率高、易于批量生产的优点。
需要说明的是，脉冲谐振变压器6的初级线圈不限定为3个，也可以包括4~N个初级线圈，每个线圈所占的相位角为(360/N)度，所对应的脉冲谐振控制电路输出N个脉冲波形，其频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ, 42.8KHZ，85.6KHZ,…, (10.7*N)KHZ。
Claims (7)
1.一种水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：包括隔离变压器、整流器、滤波电路、脉冲谐振变压器、脉冲控制电路和电解槽，所述隔离变压器的输入端与电网相连，隔离变压器的输出端经整流器、滤波电路后与脉冲谐振变压器次级线圈的一端、电解槽的负极相连，脉冲谐振变压器次级线圈的另一端与电解槽的正极相连，所述脉冲控制电路与隔离变压器的输出端相连，脉冲控制电路的信号输出端与脉冲谐振变压器初级线圈的一端相连，脉冲谐振变压器初级线圈的另一端与隔离变压器的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述脉冲谐振变压器包括三个初级线圈和一个次级线圈，脉冲控制电路的信号输出端分别与脉冲谐振变压器的三个初级线圈的一端相连，脉冲谐振变压器的三个初级线圈的另一端连接在一起后经一个电抗与隔离变压器的零线相连。
3.根据权利要求2所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述脉冲谐振变压器的三个初级线圈依次绕制在磁芯外圈上，且三个初级线圈互相成120度的相位角，脉冲谐振变压器的次级线圈紧密绕制在磁芯内圈上。
4.根据权利要求3所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述脉冲谐振变压器的磁芯为环形铁粉磁芯。
5.根据权利要求2所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述脉冲谐振控制电路输出三个脉冲波形，三个脉冲波形的频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ，42.8KHZ。
6.根据权利要求1所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述滤波电路包括两个相同的电感和两个相同的电容，所述整流器的正输出端经一个电感后连接脉冲谐振变压器次级线圈的一端，整流器的负输出端经另一个电感后连接电解槽的负极，两个电感之间设有两个并联的电容。
7.根据权利要求1所述的水电解氢氧气体发生器的电源装置，其特征在于：所述脉冲谐振变压器包括4~N个初级线圈，每个线圈所占的相位角为(360/N)度，所对应的脉冲谐振控制电路输出N个脉冲波形，其频率分别为10.7KHZ，21.4KHZ, 42.8KHZ，85.6KHZ,…, (10.7*N)KHZ。
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|---|---|---|---|---|
| GB2591526A (en) * | 2020-01-21 | 2021-08-04 | Dalgarno Peter | Hydrogen process unit |
| CN113684491A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-23 | 柳大海 | 一种水电容器高频分解系统 |
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| GB2591526B (en) * | 2020-01-21 | 2024-03-27 | Dalgarno Peter | A Device for the Generation and Production of Hydrogen |
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