用于存储和恢复电能的设备制造技术

本发明专利技术涉及用于存储和恢复电能的设备(10)，其包括水电解装置(110)、燃料电池(120)和用于监视所述设备(10)在燃料电池模式或电解槽模式下的运行的监视/控制装置(130)布置在其中的室(100)。连接装置(141)使得所述室(110)能够被连接到用于存储二氢(H2)的存储装置(210)，其在所述室(110)外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于存储和恢复电能的设备。本专利技术涉及生成、存储和供应电力的领域，包括与可再生能源领域相关的那些，并且更具体而言，涉及通过水电解生成氢气和氧气以及通过氢气和氧气燃料电池生成电力的领域。
技术介绍
燃料电池是将来自燃料的化学能转化成电能的电化学设备。这种电化学发电机的运行原理基于从氧化剂(例如氧气)和燃料(例如氢气)的水的电化学合成反应。电解槽的运行原理与燃料电池的运行原理相反。燃料电池通过电化学反应组合二氢和二氧以形成水并且供电，而电解将水分解成它的构成元素，即分解成氢气和氧气，并且需要电供应。因此，已知将电解槽与燃料电池相关联以便存储由源生成的电能以及按需恢复电能。这一关联尤其因存储间歇性地或者非间歇性地生成的电能而知名，例如通过诸如风能或太阳能等可再生能源来生成，而且通过任何一次源来生成。因此，由一次源生成的电能经由电解槽通过电化学反应被转变成二氢并且转化成二氧，它们然后在压力下被存储。然后，当消费者电力负载需要电网不能供应的电力时，或者当一次源不再生成电力或者关于来自下游电力负载或者电网的需求生成不足够的电力时，氢气和氧气借助于燃料电池被按需转化为电能。因此，如果将该设备连接到电网并且给消费者供电，则当电网经历故障时所述设备服务于按照消费者的需要恢复电力；并且如果将该设备连接到可再生能源，则当可再生源不能生成电力或者不能生成足够的电力时，该设备用于恢复电力。各种已知系统通常体积庞大并且它们的安装需要大量的空间。它们还不是非常模块化和灵活的，特别是关于可利用能量或者电容量的数量，使得它们不能为消费者电网供电。最后，现场安装相对复杂并且难以维护。所有这些困难因而限制了电解槽/燃料电池系统在工业中的普遍分布。
技术实现思路
在这个背景下，本专利技术旨在提出一种旨在解决上述问题的用于存储和恢复电能的设备。出于这一目的，本专利技术提出一种用于存储和恢复电能的设备，包括：-水电解装置，在入口被供应水和电能，并且在出口至少生成气态的二氢和二氧；-用于存储所述气态的二氢的装置；-燃料电池，在入口至少被供应所存储的二氢(H2)并且在出口至少生成电能；-监视/控制装置，用以控制所述设备在燃料电池模式或电解槽模式下的运行；其特征在于，所述设备包括：-所述水电解装置、所述燃料电池和所述监视/控制装置布置在其中的室；-使得能够将所述室连接到所述存储装置以便在所述室外部存储所述二氢的连接装置。因此，幸亏本专利技术，用于存储和恢复电能的设备通过组合被布置在单个自治的和紧凑的室中的电解槽和燃料电池而形成，该室限制了这样的设备的体积。用于从水电解中放出的二氢气体的存储装置单独地放置在所述室的外部，这极大地减小了这样的设备的空间需求并且根据现场可利用的各种空间约束调整了它的安装。将电解槽和燃料电池布置在单个室中通过标准化、联营以及减少对于运行电解槽和燃料电池必需的元件改进了并且促进了这样的设备的现场安装以及它的维护。幸亏根据本专利技术的设备，通过构成该设备的各个元件的标准交互来执行维护。因此，根据本专利技术的用于存储和恢复电能的设备包括布置在室中的电解槽和燃料电池、以及所述室外部用于存储气体的装置，并且通过将所述室连接到对于运行给设备必需的入口和出口使得能够快速现场安装，同时最佳地降低体积。通过将所述室连接到一次电能源、水源、氢气存储装置、氧气的源或用于存储氧气的装置以及电网来简单地实现根据本专利技术的设备的安装。根据本专利技术用于存储和恢复电能的设备还可以呈现出如下的、单独或根据所有的技术上可能的组合来考虑的一个或多个特性：-所述设备包括用于存储所述气态的二氧的装置；-所述设备包括将所述室连接到所述室外部所述用于存储所述二氧的装置的连接装置；-所述燃料电池在所述入口被供应所述存储的二氧；-所述连接装置包括多个支持所述存储装置的可拆卸和不能渗透连接以便使得所述装置模块化的接口；-所述室包括共同的用于转换到所述电解槽和到所述燃料电池的电能的装置；-所述室包括共用于所述电解槽和所述燃料电池的冷却装置；-所述室包括至少一个支持水供应和/或电功率供应和/或电气控制供应的可拆卸连接的接口；-所述室包括用于供应所述电解槽并且存储从所述燃料电池生成的水的贮水池；-所述室在入口被供应可再生能源和/或化石能源和/或核能源；-所述设备包括热回收装置，尤其是室冷却回路。附图说明本专利技术的其他特征和优点将从以下参照附图所给出的说明中显露地更加清楚，以下的说明仅是指示性的并且不是以任何方式进行限定的目的。附图中：图1是根据本专利技术的设备的第一实施例的示意性表示；图2是根据本专利技术的设备的第二实施例的示意性表示。具体实施方式在全部附图中，除非另外指明，否则共同的元件具有相同的附图标记。图1示意性地示出了根据本专利技术用于存储和恢复电能的设备的第一实施例。设备10连接到可以间歇地生成电能的一次电能源20，例如通过诸如风能或太阳能等可再生能源生成，而且还通过发电厂类型的任何一次源。设备10通过化学反应使得能够将生成的一次电能转换成可存储气体的形式。然后，通过逆电化学反应转变从而生成和存储的气体以便在需要或者临时抑制一次电能源的情况下再生电能，称为二次能源。出于这一目的，根据本专利技术的设备10通过室100的组合和存储装置200形成，该室100有利地是紧凑的以便在现场能够被容易地安装，该存储装置200在所述室100的外部并且通过连接装置140连接到所述室。室100是自治的室，例如是金属容器的或者外壳类型的，其基本上是平行六面体形式的，可以被安装在建筑物内部或外部。有利地，室100被安装在建筑物的外部以便不必要地阻塞建筑物的内部空间。出于这一目的，室100被构造为使得能够抵抗各种气象状况。因此，室100是不能渗透的并且不受恶劣天气(UV辐射、温度变化等)影响。室100外部的存储装置200被放置在室100附近或者相对远离室100放置。因此，有可能在极端外部条件下无困难地实现设备10。此处所述的模块化方面独立于说明书随后开发的另一个模块化方面，因此根据用户的需要和各种空间约束调整了设备10的安装。作为示例，当将室100放置在建筑物内部时，可以将存储装置200放置在容纳设备10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.20 FR 10530201.一种用于存储和恢复电能的设备(10)，包括：
-水电解装置(110)，在入口被供应水和电能，并且在出口至少
生成气态的二氢(H2)和二氧(O2)；
-用于存储(210)所述气态的二氢(H2)的装置；
-燃料电池(120)，在所述入口至少被供应所述存储的二氢(H2)
并且在所述出口至少生成电能；
-监视/控制装置(130)，用以控制所述设备(10)在燃料电池
模式或电解槽模式下的运行；
其特征在于，所述设备(10)包括：
-所述水电解装置(110)、所述燃料电池(120)和所述监视/
控制装置(130)布置在其中的室(100)；
-使得能够将所述室(110)连接到所述存储装置(210)，以便
在所述室(110)外部存储所述二氢(H2)的连接装置(141)。
2.根据前述权利要求所述的用于存储和恢复电能的设备(10)，
其特征在于，所述设备包括用于存储(220)所述气态的二氧(O2)
的装置。
3.根据权利要求2所述的用于存储和恢复电能的设备(10)，其
特征在于，所述设备包括用于将所述室(110)连接到所述室(110)
外部的所述用于存储(220)所述二氧(O2)的装置的所述连接装置
(142)。
4.根据权利要求3所述的用于存储和恢复电能的设备(10)，其
特征在于，所述燃料电池(120)在所述入口被供应所述存储的二氧
(O2)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于存...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·贝斯，E·罗热尔，V·肖德龙，P·布沙尔，L·瓦龙，J·D·勒贝，L·J·贝特朗，C·奥盖，
申请(专利权)人：赫利恩，
类型：
国别省市：