一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，包括氢燃料电池构成的电堆，所述电堆通过气管分别连接进气阀和排气阀，进气阀的进气端通过气管连接氢气罐，所述电堆的正负极连接电源控制箱，电源控制箱输出稳定电压，所述氢气罐上设置有连接电源控制箱的高压传感器，所述进气阀和排气阀由电源控制箱连接控制。所述电堆上设有与电源控制箱连接的温度探头，电源控制箱还连接控制一风扇。所述电源控制箱还连接控制一加湿器，所述加湿器内设有与电源控制箱连接的液位变送器。所述电源控制箱内设有无线通信模块，与控制中心通信连接。本实用新型专利技术采用自能源模式，应用灵活度高，保证公共设施正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及城市公共设施供电，一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统。
技术介绍
随着我国城镇化进程不断推进、城市日益成为一个人、财、物、信息不断流动膨胀的巨复杂系统。为了有效提高城市管理智能化水平、实现城市可持续发展，我国已经明确提出建设智慧城市的战略目标，将不断完善城市导向标识系统等公共设施体系。为使此类设施正常运行，必须提供相应的能源供给，但目前供能方式在实际使用中存在以下不足。1．供能方式受限较多。因公共设施分布广且多在户外，如采用外能源供给方式，则往往需要长距离敷设管线，除工程量较大外，还存在能源输送耗费与光电污染；如采用自能源供给方式，因设备能耗与现有电池容量问题，造成电池周期更换周期过短、管理成本高昂，还存在废旧电池环境污染问题。2．维护修理不便。目前的供能方式未实现联网智能化，一旦出现故障，只能依赖人工报修、逐点排查，反应时间很长、系统稳定性低。3．由此，随着我国公共设施体系的持续完善，如何同步完善供能方式是一个重要课题，必须对现有方式进行改进升级。
技术实现思路
本技术目的是：提供一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，清洁化、智能化、适用性强，用以承担城市公共设施体系运转的能源供给。本技术的技术方案是：一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，包括氢燃料电池构成的电堆，所述电堆通过气管分别连接进气阀和排气阀，进气阀的进气端通过气管连接氢气罐，所述电堆的正负极连接电源控制箱，电源控制箱输出稳定电压，其特征在于：所述氢气罐上设置有连接电源控制箱的高压传感器，所述进气阀和排气阀由电源控制箱连接控制。优选的，所述电堆上设有与电源控制箱连接的温度探头，电源控制箱还连接控制一风扇。优选的，所述电源控制箱还连接控制一加湿器，所述加湿器内设有与电源控制箱连接的液位变送器。优选的，所述自能源系统安装于城市导向标识系统的支架所在位置的地下。优选的，所述电源控制箱内设有无线通信模块，与控制中心通信连接。本技术的优点是：1．本技术采用自能源模式，应用灵活度高。在发生重大灾难等极端情况下，市政通讯电力等系统一旦瘫痪，公共设施体系将全面失效，造成内部难以自救、外界难以施救，因而错过救援黄金时间。本技术采用自能源模式，故不受此类影响，可保证公共设施正常运行，在灾难救援中可发挥无可替代的作用；2．本技术采用超纯度液氢为燃料，反应产物则为水可直接排放，对环境的污染近乎降为零，燃料补给亦十分简便，各终端通过无线网络系统相连，低电量时可自动向控制中心预警，维护成本低廉；3．本技术产生的是直流电，可根据设备载荷任意串联层叠以满足用电设备需求，自由度高。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术所述的智慧城市氢燃料电池智能自能源系统的原理图。具体实施方式本技术应用电解水的逆反应原理，使用99.9999%的超纯度液氢作为燃料，由单个电池串联构成可用于供能的电堆。单个电池由阳极、阴极及质子交换膜组成，称为MEA膜电极，其阴阳两极为喷涂有Nafion溶液及Pt催化剂的碳纤维电极纸，分别置于质子交换膜两侧，质子交换膜拥有允许质子通过的特性。电池工作时，在两极Pt催化剂的作用下，氢燃料在阳极发生电离作用，产生的氢离子（即质子）直接穿过质子交换膜到达阴极，而电子则只能通过外电路才能到达阴极，在此过程中即产生直流电；在阴极，氢燃料与外界的氧气化合产生水，由此反应持续进行。单个电池的发电电压理论上限为1.23V，接有负载时输出电压通常在0.5-1V之间。根据供能设备的设计电压，串联层叠对应数量的单个电池，即可构成输出电压满足实际负载需要的燃料电池堆（简称电堆）。如图1所示，本技术所揭示的智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，包括氢燃料电池构成的电堆，所述电堆通过气管分别连接进气阀和排气阀，进气阀的进气端通过气管连接氢气罐，所述电堆的正负极连接电源控制箱，电源控制箱输出稳定电压，所述氢气罐上设置有连接电源控制箱的高压传感器，所述进气阀和排气阀由电源控制箱连接控制。所述电源控制箱内设有无线通信模块，与控制中心通信连接。高压传感器采集氢气罐内的压强数据，电源控制箱根据压强数据判断剩余氢气含量，当氢气含量不足，或低于设定值时，通过无线网络向控制中心发出报警，提醒更换氢气罐。所述电堆上设有与电源控制箱连接的温度探头，电源控制箱还连接控制一风扇。温度探头采集电堆的温度数据过高时，电源控制箱控制开启风扇，对电堆进行散热降温，所述电源控制箱还连接控制一加湿器，所述加湿器内设有与电源控制箱连接的液位变送器，当加湿器内的水位降低到设定值时，电源控制箱通过无线网络向控制中心发出报警，提醒加水。所述自能源系统安装于城市导向标识系统的支架所在位置的地下，方便就地供电。在发生重大灾难等极端情况下，市政通讯电力等系统一旦瘫痪，公共设施体系将全面失效，造成内部难以自救、外界难以施救，因而错过救援黄金时间。本技术采用自能源模式，故不受此类影响，可保证公共设施正常运行，在灾难救援中可发挥无可替代的作用。本技术采用超纯度液氢为燃料，反应产物则为水可直接排放，对环境的污染近乎降为零，燃料补给亦十分简便，各终端通过无线网络系统相连，低电量时可自动向控制中心预警，维护成本低廉。上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，包括氢燃料电池构成的电堆，所述电堆通过气管分别连接进气阀和排气阀，进气阀的进气端通过气管连接氢气罐，所述电堆的正负极连接电源控制箱，电源控制箱输出稳定电压，其特征在于：所述氢气罐上设置有连接电源控制箱的高压传感器，所述进气阀和排气阀由电源控制箱连接控制。

【技术特征摘要】
1.一种智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，包括氢燃料电池构成的电堆，所述电堆通过气管分别连接进气阀和排气阀，进气阀的进气端通过气管连接氢气罐，所述电堆的正负极连接电源控制箱，电源控制箱输出稳定电压，其特征在于：所述氢气罐上设置有连接电源控制箱的高压传感器，所述进气阀和排气阀由电源控制箱连接控制。2.根据权利要求1所述的智慧城市氢燃料电池智能自能源系统，其特征在于：所述电堆上设有与电源控制箱连接的温度探头，电源控制箱还连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，
申请(专利权)人：格林菲尔智能科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32