WO2023238015A1 - 氢能不断电系统 - Google Patents

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WO2023238015A1
WO2023238015A1 PCT/IB2023/055790 IB2023055790W WO2023238015A1 WO 2023238015 A1 WO2023238015 A1 WO 2023238015A1 IB 2023055790 W IB2023055790 W IB 2023055790W WO 2023238015 A1 WO2023238015 A1 WO 2023238015A1
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power generation
power supply
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金尚志
黃柏瑜
赖志明
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金尚志
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    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the present invention relates to a device that utilizes hydrogen energy, and in particular, to a hydrogen energy uninterruptible power supply system.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION In view of the global plan for net zero carbon emissions and ESG, the industry's demand for carbon footprint and green energy is increasing day by day; if there are no corresponding countermeasures, it will inevitably impact the related development of the industry in the near future, especially In fact, some companies have even reached the critical point of survival. Among them, hydrogen energy is a clean energy, and the technology of hydrogen production equipment has also been developed. Please refer to Taiwan Invention Patent No.
  • 1550135 which discloses a hydrogen generator with at least one set of main converting diverters outside the main body, and at least one set of front converting diverters, transformers and rear converting diverters inside the main body.
  • the power cord is connected to the main conversion shunt, then to the front conversion shunt, and then connected to the transformer, rear conversion shunt and electrolytic tank.
  • the front conversion shunt, transformer and rear conversion shunt can be connected to multiple sets of electrolytic cells to It can be achieved that the front conversion diverter, transformer and post conversion diverter can be used as a unit, and multiple groups of electrolyzers can be assembled using the front conversion diverter and the post conversion diverter, so that a large amount of hydrogen and oxygen gas (i.e.
  • Taiwan Invention Patent No. 1639765 discloses a composite green energy purifier, which includes: a housing 91 with a water inlet and an air outlet 911. The water inlet A cover 912 is provided at the opening; a filter module 92 is provided in the housing 91.
  • the filter module 92 includes: a first filter component 921 and a second filter component 922; an electrolysis unit 93, Disposed in the housing 91, the electrolysis unit 93 is provided with a heating device 931; and a partition seat 94 is provided in the housing 91, and is provided between the filter module 92 and the electrolysis unit 93.
  • the partition The seat 94 has a tube body 941 and at least one hole, which is provided at the bottom of the partition seat 94; when water is added to the water inlet, the water will flow into the electrolysis unit 93 through the hole of the partition seat 94, so as to
  • the heating device 931 of the electrolysis unit 93 heats water into water vapor, causing the water vapor to pass through the tube body 941,
  • the first filter assembly 921 and the second filter assembly 922 separate water and gas, and discharge the gas to the outside of the housing 91 through the air outlet. This can provide effective separation of water and gas, and recycle water resources that have not evaporated into gas to achieve the effect of energy saving.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system includes: a hydrogen production unit, which can produce hydrogen and oxygen gas by electrolysis; a power storage unit, which can supply power to the hydrogen production unit and can supply power to the outside. Output power; a power generation device, which includes a power generation module and an output module.
  • the power generation module can receive the hydrogen and oxygen gas output by the hydrogen production unit and generate electricity.
  • the output module can receive the power generated by the power generation module.
  • a control unit that communicates with at least one of the hydrogen production unit, the electricity storage unit and the power generation device using electrical signals, and can adjust the The hydrogen production rate of the hydrogen production unit.
  • the hydrogen production unit includes a body and an air outlet pipe protruding from one side of the body;
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system includes a storage tank, which is located in the power generation unit. between the device and the body of the hydrogen production unit, and the outlet pipe of the hydrogen production unit passes through the water storage tank and is connected to the power generation module, so that hydrogen and oxygen gas flow from inside the body through the outlet pipe to the power generation module. passing through the inside of the water tank.
  • the hydrogen production unit includes a flow sensor, the flow sensor is provided on the gas outlet pipe, and is used to detect the flow of hydrogen and oxygen gas passing through the flow sensor; the control The unit can receive the electrical signal sent by the flow sensor.
  • the hydrogen production unit includes an exhaust component, the exhaust component is located in the gas outlet pipe and is located in the water storage tank, and the exhaust assembly can be used to control the air pressure in the gas outlet pipe. When a preset value is exceeded, the hydrogen and oxygen gases are discharged into the water in the storage tank.
  • a water supply pipe is provided near the bottom of the storage tank, and the water supply pipe is connected to the inside of the hydrogen production unit.
  • the power generation module of the power generation device includes a water vapor output pipe, and the water vapor output pipe is connected to at least one of the body of the hydrogen production unit, a heat pump and a turbine power generation device.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system includes a heat collecting plate, which is connected to the power generation device and can absorb the heat generated by the power generation device.
  • the heat collecting plate is connected to a heat pump.
  • the above-mentioned hydrogen energy uninterruptible power supply system wherein the hydrogen energy uninterruptible power supply system includes a thermoelectric device, the thermoelectric device is located between the heat collecting plate and the water storage tank or is located in an intercooler of a turbine power generation device The thermoelectric device can generate electricity by utilizing the temperature difference between the heat collecting plate and the water storage tank or the temperature difference between the intercooler and the air.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system includes a gas distribution component
  • the gas distribution component includes a distribution pipe and an outlet pipe
  • the distribution pipe is connected to the middle section of the gas outlet pipe
  • the outflow pipe is connected to the branch pipe and extends out of the storage tank from a side wall of the storage tank.
  • FIG. 1 is a schematic three-dimensional appearance diagram of a first preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 2A is a schematic three-dimensional appearance diagram of the second preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 2B is a schematic diagram of the appearance of another type of air outlet tube according to the second preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic three-dimensional appearance diagram of the third preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a block schematic diagram of another connection method according to the third preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a block diagram of the third preferred embodiment of the present invention when used with a turbine power generation device.
  • Figure 6 is a schematic three-dimensional view of the fourth preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 7 is a side cross-sectional view of existing hydrogen production equipment.
  • Figure 8 is another side sectional view of the existing hydrogen production equipment.
  • the hydrogen supply device includes a hydrogen production unit 10, a storage tank 20 and a control unit 30o, wherein the hydrogen production unit 10 It includes a body 11 and an outlet pipe 12.
  • the body 11 can produce hydrogen and oxygen gas by electrolysis.
  • the air outlet pipe 12 protrudes from one side of the body 11 and is connected with the inside of the body 11 to output the body 11 prepared hydrogen and oxygen gas, and the end of the gas outlet pipe 12 away from the body 11 is a gas outlet end.
  • the air outlet pipe 12 is provided with an exhaust valve 120o on the air outlet end.
  • the water storage tank 20 is provided for the manufacturing process.
  • the outlet pipe 12 of the hydrogen unit 10 is installed so that gas (i.e., hydrogen and oxygen gas) flows from the inside of the body 11 through the outlet pipe 12 to the The air outlet passes through the inside of the water storage tank 20.
  • gas i.e., hydrogen and oxygen gas
  • the water storage tank 20 is filled with water, which can provide a water cooling effect to the gas outlet pipe 12, and if the gas outlet pipe 12 passes through a pipe, when the pipe is in the water and a trace gas leak occurs, the gas will It is discharged directly into water and can be dissolved in water, thus reducing the risk of hydrogen leakage.
  • the hydrogen production unit 10 includes an exhaust component 121, which is disposed in the middle section of the gas outlet pipe 12 and located in the water storage tank 20.
  • the exhaust component 121 includes a pressure relief valve
  • the exhaust assembly 121 is configured to discharge excess gas into the water in the water storage tank 20 when the air pressure in the air outlet pipe 12 exceeds a preset value.
  • the hydrogen production unit 10 includes a flow sensor 122.
  • the flow sensor 122 is disposed at a position of the gas outlet pipe 12 close to the exhaust valve 120 at the gas outlet end, and can detect the output flow rate of the gas outlet pipe 12. .
  • the control unit 30 can communicate with the flow sensor 122 and the body 11 of the hydrogen production unit 10 through electrical signals, that is, electrical connection or signal connection, where the electrical connection refers to connecting the control unit 30 and the hydrogen production unit 10 through lines.
  • the flow sensor 122 and the body 11 of the hydrogen production unit 10 can receive the electrical signal sent by the flow sensor 122, and the control unit 30 can adjust the hydrogen production rate of the hydrogen production unit 10; the signal connection is This means that the control unit 30 receives the electrical signal sent by the flow sensor 122 through a wireless signal, and can adjust the hydrogen production rate of the hydrogen production unit 10 through the wireless signal.
  • the control unit 30 can reduce or even shut down the hydrogen production rate of the hydrogen production unit 10 to prevent the hydrogen supply from exceeding the usage and causing danger; in this case, When the flow sensor 122 detects a smaller gas flow, the control unit 30 can also increase the hydrogen production rate of the hydrogen production unit 10 to meet the demand for hydrogen and oxygen at the gas outlet.
  • the water storage tank 20 is further provided with a water supply pipe 21, and the water supply pipe 21 is located near the bottom of the water storage tank 20, and Communicated with the inside of the body 11 of the hydrogen production unit 10, the water stored in the water storage tank 20 can be supplied to the hydrogen production unit 10 and used as a raw material for hydrogen production.
  • the water storage tank 20 can provide the hydrogen production unit 10 with The required water source can keep the gas outlet pipe 12 at a lower temperature, and can also eliminate safety concerns about gas leakage. Please refer to Figure 2A.
  • the second preferred embodiment of the present invention provides a hydrogen energy uninterruptible power supply system, which includes the hydrogen supply device as described in the first preferred embodiment and a power generation device 40.
  • the power generation device 40 includes There is a power generation module 41 and an output module 42, wherein the power generation module 41 is connected to the gas outlet end of the hydrogen production unit 10 of the hydrogen supply device, so that the power generation device 40 and the body 11 of the hydrogen production unit 10 are respectively Located on both sides of the storage tank 20, that is, when the gas flows from the body 11 to the power generation device 40 through the gas outlet pipe 12, it must pass through the storage tank 20, and the storage tank 20 provides water cooling, dissolved trace leakage Gas and other functions.
  • the power generation device 40 and the main body 11 are located on opposite sides of the water storage tank 20 respectively.
  • the power generation device 40 and the main body 11 can also be located on the opposite sides of the water storage tank 20.
  • Adjacent two sides, for example, the air outlet pipe 12 is an L-shaped pipe.
  • the water storage tank 20 provides a larger heat capacity between the power generation module 41 that generates heat and the hydrogen production unit 10. Prevent the overall working temperature of the hydrogen energy uninterruptible power supply system from being too high and causing danger.
  • the power generation module 41 can use the hydrogen and oxygen gas output from the gas outlet 12 to generate electricity.
  • the power generation module 41 can be a fuel cell or a combination of an internal combustion engine and a generator to generate electricity by oxidizing hydrogen.
  • the output module 42 is electrically connected to the power generation module 41 and can receive the power generated by the power generation module 41 and output power.
  • the output module 42 can convert alternating current into direct current, distribute and output current. and other functions.
  • the output module 42 of the power generation device 40 may further include a shunt for shunting the power generated by the power generation module 40 into power output through the first power supply path 01 and power through the second power supply path 02 . Electric power used to assist hydrogen production is fed back to the hydrogen production unit 10 .
  • the flow divider is an existing technology and will not be described in detail here.
  • the output module 42 can further have the function of converting DC power and AC power, such as the conversion shunt described in Taiwan Invention Patent No. 1550135; the output module 42 can also include other electronic circuit components to adjust the effect of the output power. .
  • the power generated by the power generation device 40 is preferentially outputted through the first power supply path 01 for the user to utilize.
  • the power generation device 40 40 can generate excess power, in addition to outputting power through the first power supply path 01, power can also be fed back to the hydrogen production unit 10 through the second power supply path 02 to assist hydrogen production, increasing Hydrogen and oxygen production.
  • the second power supply path 02 can be matched with the control circuit of the DC system, such as pulse width modulation (PWM; Pulse-width modulation) > fuzzy logic (AI) provides a stepless control range to adjust the hydrogen and oxygen production of the hydrogen production unit 10 and supply it to the power generation device 40, thereby improving the efficiency of energy use.
  • PWM pulse width modulation
  • AI artificial intelligence
  • the body 11 includes an air inlet pipe 13 .
  • the air inlet pipe 13 is provided on one side of the body 11 and communicates with the inside of the body 11 .
  • the power generation module 41 of the power generation device 40 includes an air inlet pipe 13 .
  • the water vapor output pipe 411 is connected to at least one of a heat pump and the air inlet pipe 13 of the hydrogen production unit 10, so as to combine the water vapor generated by the combination of the internal combustion engine and the generator or the fuel cell.
  • the water vapor can be transported to the heat pump for utilization, or transported to the body 11 of the hydrogen production unit 10, so that the water vapor can be condensed into water inside the body 11, and can be used to produce hydrogen.
  • the water vapor output pipe 411 can also pass through a branch pipe to simultaneously supply water vapor to the heat pump and the body 11 of the hydrogen production unit 10 .
  • the body 11 of the hydrogen production unit 10 can thus reduce the energy consumption required for heating, enable the hydrogen production unit 10 to produce hydrogen and oxygen gas in a low energy consumption mode, and improve the energy utilization of the hydrogen energy uninterruptible power supply system of the present invention. efficiency. Through this mode, frequent switching of the hydrogen production unit 10 can be avoided, which is similar to maintaining the hydrogen production unit 10 in a standby state through frequency conversion to avoid the disadvantages of cooling down the temperature after shutting down and consuming a lot of power to raise the temperature after restarting. In addition, as shown in FIG.
  • the air outlet pipe 12A may further have at least one gas storage part 123A, thereby increasing the space that can accommodate hydrogen and oxygen gas in the air outlet pipe 12A.
  • the air outlet pipe 12A Having a plurality of the gas storage
  • Each gas storage part 123A has a tubular shape.
  • the power storage unit D' can receive the electric energy emitted by the output module 42 through the third power supply path 03, and can also receive externally input electric energy through the fourth power supply path 04; further, the The power storage unit D can output electric energy through the fifth power supply path 05 or supply power to the hydrogen production unit 10 through the sixth power supply path 06 to assist hydrogen production.
  • the control unit 30 communicates with at least one of the hydrogen production unit 10, the power storage unit D' and the power generation device 40 using electrical signals.
  • control unit 30 can regard each of the power supply paths 01, 02, 03, 04, 05, 06, and the power supply of the power storage unit D', adjust the power distribution situation, and adjust the hydrogen production rate of the hydrogen production unit 10 based on this information, so as to avoid insufficient supply of hydrogen and oxygen or It is the accumulation of hydrogen and oxygen in the system that results in danger of excessive levels.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system is further provided with a heat collecting plate 50 and a thermoelectric device 60, wherein the heat collecting plate 50 is connected to the power generation device 40 and can conduct heat by heat conduction or heat radiation.
  • the heat collecting plate 50 can be further connected to a heat pump 51 to effectively utilize the heat energy generated by the power generation module 41; the thermoelectric device 60 is located at The heat collecting plate 50 and the water storage tank 20 can generate electricity by utilizing the temperature difference between the heat collecting plate 50 and the water storage tank 20 through the thermoelectric effect.
  • the power generated by the thermoelectric device 60 can be fed back to the control unit 30 through the seventh power supply path 07 as shown in FIG. 3 to further control the body 11 of the hydrogen production unit 10, or directly fed back to the hydrogen production unit 10.
  • the body 11 of the hydrogen unit 10 assists in hydrogen production.
  • the thermoelectric device 60 The generated power can also be directly stored in the power storage unit D'.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system of the present invention can be used to Continuously supply power to the outside within a certain period of time to achieve the effect of uninterruptible power supply.
  • the power storage unit D can be further connected to a green energy power generation unit, such as a wind turbine or a solar panel or a biogas power generation unit or a hydropower generation unit, a tidal power generation unit, or a biological power generation unit, depending on the usage conditions, to further improve
  • a green energy power generation unit such as a wind turbine or a solar panel or a biogas power generation unit or a hydropower generation unit, a tidal power generation unit, or a biological power generation unit, depending on the usage conditions.
  • a green energy power generation unit such as a wind turbine or a solar panel or a biogas power generation unit or a hydropower generation unit, a tidal power generation unit, or a biological power generation unit, depending on the usage conditions.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system of the present invention can be further expanded, for example, so that the power storage unit D supplies power to a dehumidification device, condenses the moisture in the air into water, and discharges it into
  • the water vapor output pipe 411 of the power generation module 41 can also be connected to a turbine power generation device 80.
  • the turbine power generation device 80 includes a turbine 81, A power generation component 82 and an intercooler 83, in which the water vapor output pipe 411 and the air inlet pipe 13 are connected through the turbine 81, that is, the high-temperature water vapor discharged from the power generation module 41 passes through the turbine 81 and drives the turbine. After the rotating shaft of 81 rotates, it is discharged into the body 11 of the hydrogen production unit 10 through the air inlet pipe 13 .
  • the power generation component 82 is connected to the rotating shaft of the turbine 81.
  • the rotating shaft of the turbine 81 After the rotating shaft of the turbine 81 is driven by high-pressure water vapor, it drives the power generation component 82 to generate electricity, and the power generation component 82 can be connected to the power storage unit D 'Electrical connection, so as to store the generated electric energy in the power storage unit D, and to achieve the effect of uniform energy distribution; in Figure 5, the connection relationship between the turbine 81 and the power generation component 82 is only for Other connection methods such as pipeline connection or electrical connection do not limit the specific structure of the power transmission mechanism between the turbine 81 and the power generation component 82 .
  • the intercooler 83 is connected to the turbine 81 and can collect the heat of the high-temperature gas discharged by the turbine 81 and further provide heat to the outside.
  • thermoelectric device For example, by utilizing the temperature difference between the intercooler 83 and the air, through another thermoelectric device To generate electricity.
  • the water vapor output pipe 411 can be connected to the heat pump, the system At least one of the air inlet pipe 13 of the hydrogen unit 10 and the turbine 81 is used to effectively utilize the water vapor discharged from the power generation module 41 .
  • an example is given:
  • the control unit 30 switches to use the power generated by the thermoelectric device 60, the turbine power generation device 80 or other green energy power generation units for the system.
  • the hydrogen unit 10 supplies power to provide the necessary electrical energy for hydrogen production.
  • control unit 30 can intervene in the deployment so that the power storage unit D provides the balance of power demand to quickly respond to short-term needs.
  • control unit 30 can increase the power transmitted from the power storage unit D to the hydrogen production unit 10 to increase the hydrogen production rate, thereby generating electricity for a long time through more hydrogen and oxygen to meet the demand. According to the power demand, more water vapor products can further drive the turbine power generation device 80 and recharge the power storage unit D'.
  • control unit 30 adjusts the circuit transmission situation and flushes the excess power back into the power storage unit D.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system also includes a gas distribution component 70.
  • the gas distribution component 70 includes a distribution pipe 71 and an outlet pipe 72.
  • the distribution pipe 71 is connected to the middle section of the gas outlet pipe 12 and is located in the storage tank 20.
  • the outlet pipe 72 is connected to the branch pipe 71 and extends from the side wall of the storage tank 20 to provide hydrogen. oxygen to other demand ends.
  • the diverter pipe 71 is a three-way pipe.
  • the air outlet pipe 12 in the third and fourth preferred embodiments of the present invention can also have the gas storage part 123A as shown in FIG. 2B, so as to increase the hydrogen and oxygen gas stored inside the water storage tank 20, so as to increase the short-term operation.
  • the hydrogen and oxygen gas stored in the gas storage part 123A are used to generate electricity, thus making up for the difference between supply and demand.
  • the power generated by the power generation device 40 will be stored in the power storage unit D, so that the generated power can be used in the future, thereby achieving savings and not easily The effect of wasting energy.
  • waste heat can be provided to the heat pump or the thermoelectric device 60 for further utilization.
  • the main product water vapor can also be provided to the turbine power generation device. 80 to generate electricity and feed it back to the hydrogen production unit 10 for recycling.
  • the heat generated by the power generation device 40 can provide the heat preservation effect of the power storage unit D'. , so that the power storage unit D' maintains normal functions.
  • the hydrogen and oxygen produced by the hydrogen production unit 10 can be output through the gas splitting component 70 and modulated into a hydrogen-oxygen flame of 2500 ⁇ 300CTC. Moreover, carbon monoxide and carbon dioxide will not be emitted after combustion, and there will be no risk of carbon monoxide poisoning. There are no carbon emissions.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system can also be connected to a dehumidification device, and the water collected by the dehumidification device can be discharged into the storage tank 20, thereby making full use of energy and moisture in the air.
  • the storage tank 20 is provided between the hydrogen production unit 10 and the power generation device 40 as a water source for the hydrogen energy uninterruptible power supply system and as a protection measure for the use of hydrogen.
  • the water storage tank 20 can also be omitted or provided in other forms.
  • the hydrogen production unit 10 and the generator The electrical device 40 is arranged nearby, so that the length of the gas outlet pipes 12 and 12A supplying hydrogen and oxygen is extremely short, and it is possible to ensure the safety of hydrogen use without providing a storage tank 20; in addition, the storage tank can also be integrated into the In the body 11 of the hydrogen production unit 10, the hydrogen and oxygen gases first pass through the storage tank in the body 11 and then leave the body 11 and are transported to the power generation device 40.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system of the present invention can not only provide A variety of practical functions can improve the effect of exporting power, make full use of energy and resources, and can achieve uninterrupted power supply in use, solving the problem of under-utilization of energy and resources in existing technologies.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system of the present invention can realize gas and electricity double buffer storage of doubled current, energy-saving standby, stepless precise control, and can derive multi-purpose oriented functions, and serve as a long-term, long-lasting, fully compliant with ESG regulations.
  • Integrated uninterruptible power supply system UPS, Uninterruptible Power Supply.
  • the hydrogen energy uninterruptible power supply system provided by the present invention regulates energy through the power storage unit and the control unit to fully utilize energy and resources, and can achieve the effect of uninterruptible power supply in use, solving the energy problems of the existing technology. Well exploited problem.

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Abstract

本发明涉及氢能发电的技术领域，并提供一种氢能不断电系统，其包括有一制氢单元、一储电单元、一发电装置以及一控制单元，其中该制氢单元能利用电解法制备氢氧气，该储电单元能对该制氢单元供电，并能向外输出电力，该发电装置能接收该制氢单元所输出的氢氧气并发电，且该发电装置能向外输出电力或将电力传输至该储电单元，该控制单元以电讯号与该制氢单元、该储电单元及该发电装置通讯。

Description

氢能 不断 电系统 技 术领 域 本 发明 涉及一 种利 用氢 能的设 备，尤指 一种 氢能 不断电 系统 。 背 景技 术 有 鉴于 全球 的碳排 净零 与 ESG 的期程 已规 划上路 ， 产业界 对 于碳足 迹和 绿色 能源的 需求 与 日俱增 ； 如果没有 相应的 对策, 在 不久的 将来 势必 冲击产 业的 相关 发展、尤有 甚者 某些 企业甚 至 已 经到 了攸关 存续 的关键 。 其中， 氢能作为 一种 干净能 源， 制氢 设 备之技 术亦 有所 发展。 请 参阅 台湾 第 1550135号发 明专利 ，该专利揭 示一 种制氢 机, 其 于主体 外设 有至 少一组 主转 换分流 器，主体 内有 至少 一组前 转 换 分流 器、 变压器 及后转 换分 流器 ， 电源线连 接主 转换 分流 器, 再 输入前 转换 分流 器，再连接 变压 器、后转换 分流 器及 电解槽 内， 前 转换分 流器 、 变压器 及后转 换分 流器 可搭接 于多 组之 电解槽, 以 达到可 以前 转换分 流器 、 变压器及后 转换 分流 器为单 元， 利用 前 转换分 流器 及后转 换分 流器 组装 多组电 解槽 ，而能大 量快速 制 造 氢氧 气 （即氢气与氧气的 混合 气体）。 此 外， 请参阅 如图 7及图 8所示 ， 台湾第 1639765号 发明专 利 揭示一 种复 合式 绿能 净化机 ， 其包括 ： 一壳体 91 , 具有一进 水 口及一 出气 口 911 , 该进水口之开 口处设 有一 盖体 912; — 过 滤模 组 92, 设置于 该壳体 91 内， 该过滤模组 92包括 ： 一第一 , 过 滤组件 921及一 第二 过滤 组件 922; 一电解单 元 93, 设置于 该 壳体 91内 ， 该电解单 元 93设 有一加 热装 置 931 ; 以及一分 隔座 94, 设置于该 壳体 91内， 并设置在 该过 滤模 组 92与该 电解 单元 93 之间 ， 该分隔座 94具有 一管体 941及 至少一 孔洞 ， 该孔洞设 置在 该分 隔座 94之 底部 ； 其中当该进 水 口加入 水时 ， 水会经过 该 分隔座 94之 孔洞 而流进 该电 解单 元 93, 以该电解 单元 93的 加 热装置 931将水 加热 成水 蒸气，使水 蒸气依 序经 过该管 体 941、 该 第一过 滤组 件 921及 该第二 过滤 组件 922,而将水 与气体 分离 ， 并使 气体 经由 该出 气口向 壳体 91外侧 排出 。 藉此， 可提供将 水 与 气体有 效的 分离 ， 并将未蒸发 成气体 的水 资源 循环再 利用 ， 以 达 到节约 能源 的效果 。 基 于制 氢技术 的提 升，利用 氢能作 为能 量来 源的经 济价 值提 高 ， 相关应用也 在不 断地 发展， 然而， 现有技术的 重点在 于制 备 氢 气的效 率与 水气分 离的 技术 ， 其完成氢 气的制 备后 ， 随即通过 管路 输 出使用 ， 并未思及如 何高 效率 、 不浪费地使 用氢 能， 而仍 可 能产生 能源 的浪 费。 因此， 现有技术确 有其 可加 以改进 之处 。 技 术问 题 为 解决 现有技 术会 造成 能源的 浪费 、无法被 充分运 用的 问题, 本 发明提 供一 种氢 能不断 电系 统以改 进该 问题 ，进一步说 明如 下。 技 术解 决方案 本 发明提 供的 氢能 不断 电系统 包括 有： 一 制氢 单元 ， 其能利用 电解法 制备 氢氧 气； 一 储电 单元 ， 该储电单元 能对该 制氢 单元供 电， 并能向 外输 出 电力 ； 一 发电 装置 ， 其包括有一 发电模 组及 一输 出模组 ， 该发电模 组 能接收 该制 氢单元 所输 出的 氢氧 气并发 电，该输 出模 组能接 收 该 发电模 组所 发 出的 电力并 向外 输出 电力 或将 电力 传输 至该储 电 单元 ； 以及 一 控制 单元 ， 其以电讯号 与该制 氢单 元、该 储电单 元及 该发 电 装置 中的至 少一者 通讯 ， 并能调整 该制 氢单 元的制 氢速 率。 上 述氢 能不断 电 系统，其中 该制 氢单元 包括 有一 本体 以及一 出 气管， 该出 气管凸 出于该 本体 的一侧 ； 该氢能不 断电 系统包 括 有 一储水 槽，该储 水槽 设于该 发电 装置 与该制 氢单 元的 本体之 间, 且 该制氢 单元 的出 气管穿 过该 储水槽 并连 接该 发电模 组，使氢 氧 气 由该 本体 内部经 该 出气管 流至 该发 电模 组的 过程 中经过 该储 水槽 内部 。 进 一步 ， 上述氢能不 断电 系统 ， 其中该制氢 单元 包括有 一流 量 感测器 ， 该流量感 测器设 于该 出气 管上， 用于侦测通 过该流 量 感 测器的 氢氧 气流量 ;该控制 单元 能接收 该流量 感测 器发 出之 电 讯 号。 再 进一 步， 上述氢 能不断 电系 统， 其中该制 氢单 元包括 有一 排 气组件 ， 该排气组 件设 于该出 气管并 位于 该储 水槽 内， 且该排 气 组件 能于该 出气 管内的 气压 超过一 预设 值时 ，将氢氧 气排入 该 储 水槽 内的水 中。 上 述氢 能不 断电 系统，其 中该储 水槽靠 近底 部的位 置设 有一 供 水管 ， 该供水管连 通该 制氢 单元 的本体 内部 。 进 一步 ， 上述氢能不 断电 系统 ， 其中该发电 装置 的发电 模组 包括 有一 水蒸 气输 出管，该 水蒸 气输出 管连接 该制 氢单 元的本 体、 一 热泵 以及一 涡轮 发电装 置的 至少其 中一 者。 进 一步 ， 上述氢能不 断电 系统 ， 其中该氢能 不断 电系统 包括 有 一集热 板， 该集热 板与该 发电 装置 相连接 ， 而能吸收 该发 电装 置 产生的 热。 再 进一 步，上述氢 能不 断电 系统，其 中该集 热板连 接一 热泵 。 较 佳的 是， 上述氢 能不断 电系 统， 其中该氢 能不 断电 系统包 括 有一热 电装 置，该热 电装 置设于 该集 热板及 该储 水槽之 间或 是 设 于一涡 轮发 电装置 的一 中冷 器，该热 电装置 能利 用该 集热板 及 该 储水槽 之间 或是该 中冷 器与 空气 间的温 差的 温差发 电。 较 佳的 是， 上述氢 能不断 电系 统， 其中该氢 能不 断电 系统包 括 有一 气体分 流组件 ，该气体 分流 组件 包括有 一分 流管 及一 出流 管 ， 该分流管连 接于 该出 气管的 中段 ， 而位于该储 水槽 内， 该出 流 管连接 该分 流管 ， 并自该储 水槽 的一侧 壁伸 出该储 水槽 。 有 益效 果 藉 由上 述的技 术特 征，本发 明的 氢能不 断电 系统 能透过 该储 电 单元 与该控 制单 元进 行能源 调节 ， 达到充分 利用 能源 与资 源， 且 可以在 使用 上达 到不断 电的 效果 ，解决现有 技术 能源 未被充 分 利 用的 问题。 附 图说 明 图 1是本 发明 第一较 佳实 施例 的立体 外观 示意 图。 图 2A是 本发 明第二 较佳 实施 例的立 体外 观示 意图。 图 2B是 本发 明第二 较佳 实施例 的 出气管 另一型 态的 外观示 意 图。 图 3是本 发明 第三较 佳实 施例 的立体 外观 示意 图。 图 4是本 发明 第三较 佳实 施例 另一连 接方 式的 方块示 意 图。 图 5 是本发明 第三 较佳实 施例 搭配 一涡轮 发电 装置 使用 时 的 方块示 意图 。 图 6是本 发明 第四较 佳实 施例 的立体 外观 示意 图。 图 7是现 有制 氢设备 的侧 视剖 面图。 图 8是现 有制 氢设备 的另 一侧视 剖面 图。 本 发明 的实施 方式 为 能详 细了解 本发 明的技 术特 征及 实用功 效，并且 能依 照说 明 书的 内容来 实现 ，兹进一 步以 图式所 示的较 佳实 施例详 细说 明 如 后： 首 先， 本发明 提供一 种氢 气供 给装置 ， 如图 1所示 ， 在本发 明 的第一 较佳 实施例 中，该氢 气供给 装置 包括有 一制 氢单 元 10、 一 储水槽 20 以及一 控制单 元 30o 其中， 该制氢 单元 10包括 有 一 本体 11以及一 出气管 12,该本体 11能利用电 解法制 备氢 氧气, 如 台湾 第 1550135号发明 专利及 第 1639765号发 明专 利揭示 内容, 如 何大 量快速 制造 氢氧 气并 能提 升所 产出 的氢 氧气质 量为 现有 技 术， 故该本体 11的内 部构造 在此 不加 以详述 ； 该出气管 12凸 出 于该本 体 11的一侧 ， 并与该本体 11内部 相连 通， 藉以输 出该 本体 11制 备的 氢氧气 ， 且该出 气管 12远离该 本体 11的一 端为 一 出气端 。较佳地 ，如图 1所示 ，在本发 明的 第一较 佳实施 例 中， 该 出气管 12于该 出气 端上设 有一 排气 阀 120o 如 图 1所示， 该储水槽 20供该制 氢单 元 10的出气 管 12穿 设 ， 使气体 （即氢氧气） 由该本体 11内部 经该 出气管 12流至 该 出 气端的 过程 中经过 该储 水槽 20内部 。 在使用时 ， 该储水槽 20 内 填充水 ， 而可对该 出 气管 12提供 一水冷 效果 ， 且若该 出气管 12 有经过 接管 ， 当该接管 处在 水中， 且发生微 量气体 泄漏 时， 气体 会被 直接 排入并 能被 溶于 水中 ，因此能 降低氢 气泄 漏的危 险 性 。 进 一步 ， 该制氢单 元 10包括 有一排 气组 件 121 , 该排气组 件 121设于 该出 气管 12的中段 并位 于该 储水槽 20内 ， 较佳者， 该排 气组 件 121包含一 卸压 阀，使该排 气组 件 121能于该 出气 管 12 内的 气压超 过一 预设值 时 ， 将多余的 气体排 入该储 水槽 20内 的 水中 。 再 进一 步， 该制氢 单元 10包 括有 一流量 感测 器 122, 该流 量 感测器 122设 于该 出气管 12靠近 该出 气端的 排气 阀 120的位 置 ， 而能侦测 该出 气管 12的输 出流量 。 该 控制 单元 30能以 电讯号 与该 流量 感测器 122以 及该制 氢 单 元 10的本体 11通讯， 即电性连接 或讯号 连接 ， 其中， 电性连 接 是指透 过线 路连接 该控 制单 元 30与该流 量感测 器 122以及 该 制 氢单元 10的本 体 11 , 而能接收该流量 感测 器 122发出的 电讯 号 ， 该控制单元 30并能 调整 该制氢 单元 10的制 氢速 率； 讯号连 接 是指该 控制 单元 30透过 无线 讯号接 收该 流量感 测器 122所 发 出 的电讯 号，并 能透过 无线 讯号调 整该 制氢单 元 10的制氢 速率 。 藉 此， 该流量感 测器 122侦测 到较 大的气 体流量 时， 该控制 单元 30 即能 降低甚 至关 闭该 制氢单 元 10的制氢 速率 ， 以免氢气供 给 大 于使 用量， 造成危 险；在 该流量 感测 器 122侦测到较 小的 气体 流 量时 ， 该控制单元 30亦能 提高该 制氢 单元 10的制 氢速率 ， 以 满 足该 出气端 对氢氧 气的 需求 。 较 佳的 是， 在本发 明的第 一较 佳实施 例中 ， 如图 1所示 ， 该 储 水槽 20进一 步设 有一供 水管 21 , 该供水管 21设于 该储 水槽 20 靠近 底部 的位置 ， 并连通 该制氢 单元 10的 本体 11 内部， 而 能 以该储 水槽 20内储 存的 水供给 该制 氢单元 10, 作为制 氢的 原 料 使用 。 藉 由上 述的技 术特 征， 该储水 槽 20可 以提供 该制 氢单 元 10 所 需的水 源， 并能使该 出气管 12保 持在较 低的 温度 ， 还可以消 除 气体外 泄的 安全性 顾虑 。 请 参阅 如图 2A所 示， 本发明 第二较 佳实 施例提 供一 种氢 能 不 断电 系统，其 包括有 如第 一较佳 实施 例所述 的氢 气供 给装置 以 及 一发 电装置 40, 发电装置 40包括 有一 发电模 组 41及一输 出 模 组 42, 其中， 该发电 模组 41与该氢 气供 给装 置的制 氢单 元 10 的 出气端 相连 接， 使该发 电装 置 40及该制 氢单 元 10的本体 11 分 别位 于该储 水槽 20的 两侧 ， 即气体经 该出 气管 12 由该本体 11 流至 该发 电装置 40的过 程中 ， 必须经过该 储水槽 20, 而由该 储 水槽 20提供 水冷 、 溶解微量 外泄 气体等 功效 。 在本发明 第二 较 佳实施 例中 ， 该发电装 置 40及 该本体 11 分别位于该 储水 槽 20 的相 对两 侧， 然而， 实际上该 发电装 置 40与该 本体 11亦可 位 于该储 水槽 20的相 邻两侧 ， 例如该 出气管 12呈一 L形 管。 透 过该 本体 11、 该储水槽 20以及 该发 电模组 41的 串接 方 式 ， 该储水槽 20提 供较 大的热 容量 ， 介于会发 热的该 发 电模组 41 与该 制氢 单元 10之间， 防止氢能不 断电 系统整 体工 作温度 过 高 而发生 危险 。 该 发电 模组 41能利 用该 出气端 12输出 的氢氧 气发 电，举例 而 言， 该发电 模组 41可 为一燃 料电 池或 为一内 燃机搭 配一 发电 机 之组合 ， 透过将 氢气氧 化产 生电 能。 该输出模 组 42与该 发电 模 组 41电 性连接 ， 能接收该 发电模 组 41所发 出的电 力， 并向外 输 出电 力， 该输出模 组 42可具 有将 交流 电转换 为直 流电、 分配 及 输出 电流等 功能 。 该 发电 装置 40的输 出模组 42可进 一步 包括有 一分 流器 ，用 于 将该 发电模 组 40所 发出 的电力 分流 为通过 第一 供电路 径 01 向 外输 出的电 力以 及通过 第二 供电路 径 02将电 力回授 给该 制氢 单 元 10、 用于辅助制 氢的 电力 。 所述分流 器为 现有技 术， 在此 不 加以详 述。 该 输出 模组 42可进 一步 兼具将 直流 电与 交流 电转换 的功 能, 例 如台 湾第 1550135号发明 专利所 述的 转换分 流器 ； 该输出模 组 42 亦能 包含其 他电 子电路 组件 ， 藉以调整 输出 电力之 效果 。 如 此一 来， 在电力 需求 较大时 ， 该发电 装置 40所发 出的 电 力 优先透 过所 述第 一供 电路径 01向 外输 出电力 ， 供使用者 加以 利 用，而在 电力需 求相对 小、该发 电装 置 40能 发出 多余电 力时 ， 除 了透过 所述 第一供 电路 径 01向外 输出 电力， 亦能透过所 述第 二 供电路 径 02将电 力回 授给该 制氢 单元 10, 藉以辅助 制氢， 增 加 氢氧 气的产 量。 较佳的 是， 透过该输出 模组 42转换 及分 流的 功 能， 所述第 二供 电路径 02可 以搭 配直流 系统 的控 制电路 ， 如 脉 冲宽度 调变 (PWM; Pulse- width modulation) >模糊逻辑 (fuzzy logic) >人工智能 (AI) 的组合 ， 提供无段式 的控制 范围 来调 整该 制 氢单元 10的氢 氧气 产量 、 供给该发 电装置 40, 提升能 量使 用 的 效率 。 再 进一 步， 如图 2A所 示， 该本体 11包括 有一 进气管 13, 该 进气管 13设 于该 本体 11的一侧 ， 与该本体 11内 部相连 通， 该 发电装 置 40的发电 模组 41包括 有一水 蒸气 输出管 411 , 该水 蒸 气输 出管 411连接一 热泵及 该制 氢单元 10的进 气管 13的至少 其 中一者 ，藉以将 所述 内燃机 与发 电机 的组合 或所 述燃料 电池 产 生 的水 蒸气输 送 至所述 热泵 加 以利用 ， 或是输 送至 该制 氢单 元 10 的本 体 11 , 使水蒸气在该本体 11内部 凝结 成水后 ， 可以用于 制 氢。该 水蒸 气输出 管 411亦可透过 一分 流管 ， 同时对所述 热泵 及 该制氢 单元 10的本 体 11供给水 蒸气。 为能提升制 氢效率 ， 台 湾 第 1639765 号发明专 利揭示 透过 加热装 置提 高电 解时的 温度, 而 本发 明第二 较佳 实施例 透过 将该 发电装 置 40发电 时产生 的水 蒸 气回授 至该 制氢 单元 10的本体 11 , 如此一来， 可以减少加 热 所 需消耗 的能 量， 并使该制氢 单元 10能够 以低 耗能 的模式 制备 氢 氧气， 提升本 发明 氢能不 断电 系统 的能源 利用 效率 。透过此 模 式 可以避 免频 繁地 开关 该制氢 单元 10, 产生类似 以变 频的 方式 保 持在待 机状 态， 以避免 关机后 温度冷 却、重 新启 动后 又需要 大 量 耗电 以提升 温度 的缺点 。 此 外， 请参阅 如图 2B所示 ， 该出气管 12A可 以进 一步 具有 至 少一储 气部 123A, 藉以增加 该出 气管 12A内可 容纳 氢氧 气的 空 间， 在本较 佳实 施例 中， 该出气管 12A 具 有 复数个 所述储 气 部 123A, 各该储气 部 123A呈管 状。 如此一 来， 当该本体 11制 氢 速率 高时， 该发电装置 40消 耗不 完的氢 氧气 能被储 存在 该等 储 气部 123A 内， 而能在该发 电装置 40需 提高 发电 效率时 ， 例 如 外部 电力突 然断 电时， 提供短 时间 、 额外的氢氧 气供 发电 ， 提 升 氢能不 断电 系统 的供电 弹性 ， 产生延迟断 电的 效果 。透过此 种 方 式储存 氢氧 气，相较 于利 用高压 储存 的方式 储存 氢气更 为安 全, 且 该等储 气部 123A 皆位于 水中 ， 进一步增加 安全 性。 请 参阅 如图 3及图 4所示，本 发明第 三较 佳实施 例的 氢能 不 断 电系统 与第 二较佳 实施 例的 差异在 于：该氢 能不 断电 系统的 发 电 装置 40的输 出模组 42透过 所述分 流器 向外 输出 电力，以及 输 出 电力至 一储 电单 元 D 储存 。 如 图 3及图 4所示 ， 该储电单 元 D'可以通过 第三 供电路 径 03 接 收该输 出模 组 42所发出 的电 能，也可 以通过 第四 供电路 径 04 接 收外部 输入 的电 能； 进一步 ， 该储电单 元 D 可以 通过 第五 供 电路径 05 输出 电能 ， 或是通过 第六供 电路 径 06对该 制氢 单 元 10供 电， 辅助制氢 。 该控制单元 30 以电讯号与 该制 氢单 元 10、 该储 电单元 D'及该发 电装置 40中 的至少 一者 通讯 ， 如此一 来 ，该控制 单元 30可以视 各该 供电 路径 01、 02、 03、 04、 05、 06 的供 电状 况，以及该 储电 单元 D'的电量 ，调配电力分 流情 形， 并 能根据 该等 信息调 整该 制氢 单元 10的制 氢速 率， 藉以避 免氢 氧 气供给 不足 或是 系统内 氢氧 气累积 ， 导致含量 过 高发生 危险 。 此 外， 如图 3所示， 该氢能不 断电 系统进 一步 设有 一集热 板 50 以及 一热 电装置 60, 其中， 该集热板 50与该 发电装 置 40相 连接 ， 而能以热传 导或热 辐射 的方 式吸收 该发 电装置 40产 生的 热 ， 藉以提供该 发电 装置 40散热的 效果 ， 该集热板 50并能进 一 步 连接一 热泵 51 , 有效利用该 发电模 组 41产 生的 热能 ； 该热电 装 置 60设于 该集 热板 50及该储 水槽 20之间，能透过 热电 效应 ， 利 用该集 热板 50 及该储 水槽 20之 间的 温差 发电 。 该热电装 置 60 所产 生的 电力可 以如 图 3所示 ，透过 第七供 电路 径 07回授 给 该 控制单 元 30, 藉以进一步 控制 该制氢 单元 10的本 体 11 , 或是 直接 回授 给该 制氢单 元 10的本体 11, 辅助制氢 。该热 电装 置 60 所 产生的 电力 也可 以直接 储存 至该储 电单 元 D'。 藉 由向 需求端 输出 电力 为主，向储 电单元 D输 出电 力为辅 ， 能 增加整 体系 统之 电力输 出效 果，且能在 外部 的电 力系 统故障 时, 透 过本发 明的 氢能不 断电 系统在 一定 时间 内持 续向外 供电 ，而达 到 不断 电的效 果。 除 此之 外， 该储 电单元 D 还能 视使 用条件 进一 步连 接一绿 能 发电单 元，如一 风机 或一 太阳能 板或 一沼 气发电 单元或 一水 力 发 电单元 、 潮汐发电 单元 、 生物发电单 元， 进一步 提升 整体 系统 的 稳定性 ， 提升不断 电效 能；在更 高的 制氢效 率以 及更 高的氢 电 转 换效率 的情 况下 ，本发明 的氢能 不断 电系统 还可 以进一 步扩 充, 例如 ， 使该储 电单 元 D对 一除 湿装置 供电 ， 将空气 中的水 气凝 结 为水， 在流放 至该 储水槽 20中 ， 作为该制氢 单元 10工作的 原 料 。 除 此之 外，如图 5所示 ，该发 电模组 41的水 蒸气输 出管 411 也 可以跟 一涡 轮发 电装置 80相 连接 ， 较佳的态 样例如 ， 该涡轮 发 电装置 80包 括有 一涡轮 机 81、 一发电组件 82以 及一 中冷器 83, 其中该 水蒸 气输出 管 411以 及该进 气管 13透过 该涡轮 机 81 相 连接， 即该发电模 组 41排 出的高 温水 蒸气通 过该 涡轮 机 81、 带 动该涡 轮机 81的转 轴转动 后，再 经由该 进气 管 13被排入该 制 氢 单元 10的本体 11内。 如 图 5所示， 该发电组件 82与该 涡轮 机 81的转轴 相连接 ， 该 涡轮机 81的转 轴被 高压 水蒸 气驱动 后，带动 该发 电组件 82发 电 ， 且该发电 组件 82可以与 该储 电单元 D'电性连 接， 藉以将所 发 出的 电能储 存在 该储 电单元 D , 并藉以达 到统 一分配 能源 的 功 效；在 图 5中 ， 该涡轮机 81与该发 电组件 82之 间的连 接关 系 仅 是为与 其他 如管路 连接 或电 性连接 等连 接方 式区隔 ，并非对 该 涡轮 机 81与该发 电组件 82之间的 动力 传递机 构的 具体结 构有 所 限 制。 该中冷 器 83与该 涡轮机 81相 连接 ， 能收集该 涡轮机 81 所排 出 高温气 体的热 ， 并能进一 步对外 供热 ， 例如利用该 中冷 器 83 与空 气间 的温差 ， 透过另一 热电 装置进 行发 电。 透 过上 述说 明， 该水蒸气 输出 管 411可连 接所 述热 泵、 该制 氢 单元 10的进 气管 13以及 该涡轮 机 81的至少 其中 一者 ， 藉以 有 效利 用该发 电模 组 41排放 的水 蒸气 。 就 本发 明第三 较佳 实施 例的使 用情 况， 举例说明：
1. 一般情况 下， 若是该储电 单元 D 已存满 电能 ， 由该控制 单 元 30切换， 将该热电 装置 60、 该涡轮发电 装置 80或其 他绿 能 发电单 元所 发出 的电力 用于 对该制 氢单 元 10供电 ， 藉以提供 制 氢必须 的电 能。
2. 当负载高 时,除 了透过 该输 出模 组 42直接 对外 输出 电力， 该 控制单 元 30能介入调 配,使 该储 电单 元 D提 供 电力需 求差额 ， 藉 以快速 反应 短时 间的需 求。
3. 若有持续 高电 力需求 ， 该控制单 元 30可提高 该储 电单元 D 输 往该 制氢 单元 10的电 力， 提高制 氢速 率， 藉以透 过更 多的 氢 氧气进 行长 时间 发电， 以满足电力 需求， 更多的 水蒸 气产物 亦 能 进一 步驱动 该涡轮 发 电装置 80, 并回充 至该储 电单 元 D'。
4. 当负载下 降， 该控制 单元 30再调 整电路 输送 情形 ， 将多 余 的电 力回冲 到该储 电单 元 D中。
5. 在夜间等 缺乏 绿能 可以 使用 的情况 下， 以夜间来 说， 用 电 量相对 较低 ， 可以使该输 出模 组 42主要直 接对该 储电 单元 D' 输 出电 力，搭配该 热电 装置 60与该 涡轮发 电装 置 80对该储 电单 元 D输 出电 力， 藉以在 用电 的离峰 时间 ， 将该储电 单元 D再 次 充 7两 o 如 图 6所示，本发 明第 四较佳 实施 例的 氢能不 断电 系统 与第 三 较佳实 施例 的差 异在于 ：该氢 能不断 电系 统还包 括有 一气体 分 流 组件 70, 该气体 分流组 件 70包括 有一分 流管 71及 一出 流管 72, 该分流 管 71 连接于该 出气 管 12的中 段， 而位于该储 水槽 20 内， 该出流管 72连接该 分流 管 71, 并自该储 水槽 20的一 侧 壁 伸出该 储水 槽 20, 而能提供氢 氧气 到其他 需求 端。 在本 发明 第 四较佳 实施 例中 ， 该分流管 71为一 三通 管。 进 一步 ， 本发明第 三及 第四较 佳实 施例 中的 出气管 12亦 可 具 有如 图 2B所 示的 所述储 气部 123A,藉 以增加 储存在 该储 水槽 20 内部的 氢氧 气， 藉以增加 短时 间内 电力供 需 变化时 ， 可以透 过 储存在 所述 储气部 123A 内的 氢氧气 发电 ， 弥补供需 差异的 效 果 。 藉 由上 述的技 术特 征，本发 明提供 一种 氢能 不断 电系统 具有 下 列的技 术优 点：
1, 由该发电 装置 40产生的 电力 在直接 输 出没有 满载或 暂未 使 用的 情况下 ， 会储存 至该储 电单 元 D 中， 而能使所 发 电力在 未 来被使 用， 藉以达到节 约、 不轻易浪费 能源 的效果 。
2, 节约能源 与资 源： 进一步将 该发 电装 置 40工 作时会 产生 的 副产物 加以 利用 ，例如废 热可 以提供 所述 热泵或 所述 热电装 置 60 进一 步利 用， 主产物水 蒸 气也可 以提供 该涡 轮发 电装置 80进 行 发电 ， 以及回授 给该制 氢单 元 10再循环利 用。
3, 环保、 零碳排 ： 上述的 发电 方式 皆不会 产生 碳排 问题 ， 符 合智 能 ESG 的发 展趋 势， 且可提 供长 效不断 电的 效果 。
4 , 提升氢 能使用 的安 全性 ： 本发明 的氢能 不断 电系 统在 氢 氧 气离开 该制 氢单 元 10后， 直接输送 至该发 电装 置 40, 且会先 通 过储水 槽 20, 以避免易 燃的 氢氧 气泄漏 。
5, 现有电池 在低 温环境 下， 电压及能输 出的 能量皆 会降 低; 而 本发 明的氢 能不 断电 系统， 透过该发电 装置 40产 生的热 可以 提 供该储 电单 元 D'保温的效 果， 使该储 电单 元 D'维持 正常 的功 能 。
6, 该制氢单 元 10产生的氢 气与 氧气可 以透 过该 气体分 流组 件 70输 出并 调制成 2500〜 300CTC的氢氧焰， 而且燃烧后 不会排 放 一氧化 碳及 二氧化 碳， 不会有 一氧化 碳中毒 的危 险， 也不会产 生 碳排放 。
7, 在能源利 用效 率许 可的 情况 下， 该氢能 不断 电系 统还 能 连 接一除 湿装 置， 该除湿装置 收集 的水 并能排 入该 储水 槽 20, 藉 以充分 利用 能源及 空 气中的 水气 。 本 发明 的各较 佳实 施例 中皆在 该制 氢单 元 10及该发 电装 置 40 之间 设有该 储水 槽 20作为氢 能不断 电系 统的水 源及 使用氢 气 的 保护措 施， 然而在其他 可能 的实施 态样 中， 该储水槽 20也可 以 省略或 是以 其他形 式设 置。 举例来说， 该制氢单元 10与 该发 电 装置 40邻近设 置，使供应 氢氧 气的 出气管 12、12A长度 极短 ， 也 可能在 不设 置储水 槽 20的情 况下确 保氢 气使 用的安 全性 ； 另 外 ， 所述储水槽 也可 以整并 到该 制氢单 元 10的本体 11内， 使氢 氧 气先经 过该 本体 11内的储 水槽再 离开 该本体 11并输送 至该 发 电 装置 40 o 综 上所 述，本发 明的氢 能不 断电 系统不 仅能 提供 多种实 用功 能 ，能提高向 外输 出电 力的效 果，还能 达到充 分利 用能 源与资 源， 且 可以在 使用 上达 到不断 电，解决 现有 技术 能源跟 资源 未被充 分 利 用的 问题。 因此， 本发明的氢能 不断 电系统 可以 实现倍 增电 流 的 气、 电双缓 冲储存 、 节能待机 、 无段式精 准控制 ， 以及可衍 生 多 用途导 向的 功能 ， 并作为全程 符合 ESG 规 范的 长效 、 综合式 不 断电 系统 (UPS , Uninterruptible Power Supply)。 以上所 述， 仅是本发 明的 较佳实 施例 ， 并非对本 发明任 何形 式 上的限 制， 任何所属 技术 领域 中具有 通常 知识 者， 若在不脱 离 本 发明所 提技 术方案 的范 围内 ，利用本 发明所 揭示 技术 内容所 作 出 局部更 动或 修饰 的等效 实施 例，并且 未脱 离本发 明的技 术方 案 内 容， 均仍属 本发 明的技 术方 案的 范围内 。 工 业实 用性 本 发明 所提供 的氢 能不 断电 系统，透过 储电 单元 与控制 单元 进 行能源 调节 ， 达到充分利 用能 源与资 源， 且可以 在使 用上达 到 不 断电的 效果 ， 解决现有 技术 能源未 被充 分利 用的问 题。
【符号 说明 】
10:制氢 单元
11:本体
12,12A:出 气管
120:排 气阀
121:排 气组件
122:流量 感测 器
123A: 储气部
13:进 气管 :储水槽 :供水 管 :控制 单元 :发电 装置 :发电模 组 1:水蒸 气输 出管:输出模 组 :集热 板 :热泵 :热电 装置 :气体 分流组 件:分流 管 :出流 管 :涡轮 发电装 置:涡轮 机 :发电 组件 :中冷 器 :壳体 1:出气 口 2:盖体 :过滤模 组 1:第一 过滤组 件2:第二 过滤组 件:电解 单元 1:加热 装置 :分隔 座 1:管体 :储电 单元 :第一供 电路径 :第二供 电路径 :第三供 电路径 :第四供 电路 径:第五供 电路 径:第六供 电路 径:第七供 电路 径

Claims

权利 要求 书
1. 一种氢能 不断 电系统 ， 其包括有 ： 一 制氢 单元 ， 其能利用 电解法 制备 氢氧 气； 一 储电 单元 ， 该储电单元 能对该 制氢 单元供 电 ， 并能向外输 出 电力 ； 一 发电 装置 ， 其包括有一 发电模 组及 一输 出模组 ， 该发电模 组 能接收 该制 氢单 元所输 出的 氢氧 气并发 电，该输 出模 组能接 收 该 发电模 组所 发 出的 电力并 向外 输出 电力 或将 电力 传输 至该储 电 单元 ； 以及 一 控制 单元 ， 其以电讯号 与该制 氢单 元、该 储电单 元及 该发 电 装置 中的至 少一者 通讯 ， 并能调整 该制 氢单 元的制 氢速 率。
2. 根据权利 要求 1 所述的 氢能 不断 电系统 ， 其中该制 氢单 元 包括有 一本 体以 及一 出气管 ， 该出气 管凸 出于该 本体 的一侧; 该 氢能不 断电 系统 包括有 一储 水槽 ，该储水槽 设于 该发 电装置 与 该 制氢单 元的 本体之 间，且 该制氢 单元 的出 气管穿 过该储 水槽 并 连接 该 发电模 组，使氢 氧气 由该本 体内 部经该 出气 管流 至该发 电 模 组的过 程中 经过该 储水 槽内 部。
3. 根据权利 要求 1 所述的 氢能 不断 电系统 ， 其中该制 氢单 元 包括有 一流 量感测 器， 该流量 感测 器设于 该出 气管上 ， 用于侦 测 通过该 流量 感测 器的氢 氧气 流量 ；该控制单 元能 接收该 流量 感 测 器发 出之电 讯号 。
4. 根据权利 要求 2所 述的 氢能 不断 电系统 ， 其中该制 氢单 元 包括有 一排 气组件 ，该排 气组件 设于 该出 气管并 位于该 储水 槽 内 ， 且该排气组 件能 于该 出气管 内的 气压超 过一 预设值 时， 将氢 氧 气排入 该储 水槽 内的水 中。
5. 根据权利 要求 2所 述的 氢能 不断 电系统 ， 其中该储 水槽 靠近 底部 的位 置设有 一供 水管 ，该供水 管连通 该制 氢单 元的本 体 内 部。
6. 根据权利 要求 1至 5任一 项所 述的 氢能不 断电 系统 ， 其 中 该发 电装置 的发 电模组 包括 有一水 蒸气 输出 管，该水 蒸气输 出 管 连接该 制氢 单元 的本体 、一热泵 以及 一涡轮 发电 装置 的至少 其 中 一者 。
7. 根据权利 要求 1至 5任一 项所 述的 氢能不 断电 系统 ， 其 中 该氢 能不断 电系 统包括 有一 集热板 ，该集热 板与 该发 电装置 相 连接 ， 而能吸收该 发电装 置产 生的热 。
8. 根据权利 要求 7 所述的 氢能 不断 电系统 ， 其中该集 热板 连接 一热 泵。
9. 根据权利 要求 2至 5任一 项所 述的 氢能不 断电 系统 ， 其 中 该氢 能不断 电系 统包括 有一 热电装 置，该热 电装 置设 于该集 热 板 及该储 水槽 之间或 是设 于一 涡轮 发电装 置的 一中冷 器，该热 电 装 置能 利用该 集热 板及 该储 水槽 之间 的温 差或 是该 中冷 器与 空 气 间的温 差发 电。
10. 根据权利 要求 2至 5任一项所 述的 氢能 不断电 系统 ， 其 中 该氢 能不断 电系 统包括 有一 气体分 流组 件，该气 体分 流组件 包 括 有一分 流管 及一 出流管 ， 该分流管连 接于 该出 气管 的中段 ， 而 位 于该储 水槽 内， 该出流管 连接 该分 流管， 并自该 储水槽 的一 侧 壁 伸出该 储水 槽。
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