燃料动力电池发电机及发电方法技术

一种燃料动力电池发电机,其特征在于:该发电机包括氢气产生器和与氢气产生器连接的质子发电机；氢气产生器包括电解池、催化反应器、压力控制系统、自动调节系统、气水分离器、硅粒干燥净化室和液罐；本发明专利技术克服了背景技术的不足，其成本低，制造工艺简单，其利用水加低廉的催化剂，消耗小功率即产生氢气做燃料，直接把氢气转化成为电能的化学发电设备，其又称氢燃料电池，实质是氢燃料发电机。氢气随产随用，不用携带氢气罐，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用氢燃料直接转化为电能的发电设备及方法。
技术介绍
当前汽车燃油是造成环境污染的重要因素。而人类社会的进步和人口的增加，对社会物资需求不断提高，而随之造成的环境污染越加严重，人们急待对环境改善的期望。电力汽车是零排放的最佳选择。曾对传统锂电池寄予厚望，但实践证明锂电池有易发热、爆炸等隐患，充电时间长，续航里程短，低温效率低等严重不足。而且制造工艺复杂、成本高，增加国家财政支出和客户端的负担。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种燃料动力电池发电机及发电方法，其目的是解决以往所存在的问题。技术方案：一种燃料动力电池发电机,其特征在于:该发电机包括氢气产生器和与氢气产生器连接的质子发电机；氢气产生器包括电解池、催化反应器、压力控制系统、自动调节系统、气水分离器、硅粒干燥净化室和液罐；催化反应器设置在电解池内，液罐和自动调节系统连接电解池，压力控制系统连接电解池和自动调节系统，气水分离器连接液罐，硅粒干燥净化室连接气水分离器，硅粒干燥净化室连接压力控制系统和质子发电机。质子发电机为单体质子发电机或由两个以上单体质子发电机构成的发电机电堆结构，单体质子发电机包括阳极、质子交换膜、催化剂和阴极；阳极和阴极分设于质子交换膜两边，质子交换膜的两侧帖有催化剂，阴极是由多孔比面积大的石墨纳米粉压制，压制时留有使空气顺畅接触阴极表面的氧气导流槽，阳极是由铝纳米颗粒压制，压制时留有使氢气顺畅接触阳极表面的氢气导流槽，导流槽连接氢气产生器的硅粒干燥净化室。单体质子发电机串联或并联在一起形成发电机电堆结构，相邻的两个单体质子发电机的阳极与阳极相连，阴极与阴极相连构成并联结构，相邻的两个单体质子发电机的阴极与阳极相连形成串联结构。阳极连接有阴极柱，阴极上连接有阳极柱，相邻的两个单体质子发电机的极柱之间通过极柱连接棒连接，极柱连接棒上阵列设置有卡在极柱上的连接柱卡头。每个氢气导流槽上设置有氢气入口，多个质子发电机上的氢气入口通过氢气输送总管串联在一起，并共同通过氢气产生器的氢气出口连接至硅粒干燥净化室。氢气输送总管上阵列设置有连接氢气入口的分流管头。压力控制系统通过电源压力开关连接至催化反应器。压力控制系统为红外光压力控制器。气水分离器通过流量显示器连接硅粒干燥净化室,在硅粒干燥净化室与质子发电机连接的通道上设置有过压限压阀和压力表。氢气产生器中有电解池，电解池内有催化反应器，催化反应器由红外光压力控制器自动控制氢气产量的压力，氢气流量有流量显示器瞬时显示，使氢气产量按设计需要自动调节系统自动调节，产氢压力控制在0.2-0.45MPa左右，有压力表瞬时指示；氢气产生器产生的氢气由电解池进入气水分离器，水蒸汽冷凝后返回液罐，氢气进入干燥室干燥后由氢气出口送入质子发电机阳极；氢气连续不断稳定产生，也有过压保护设施，当压力达到设定值时，电源压力开关接点自动断开，切断电源，中止氢气生成，当低于设定压力时，电源开关接点连接，自动供电，继续产气，当超过设定限压，电源开关接点没有断开，过压限压阀自动开启放气使压力稳定在额定压力范围，起到压力双保险的作用。此专利技术氢气产生机起到了取代高压氢气瓶的作用；从氢气产生器产生的氢气从其氢气输出口引出后进入质子发电机氢气入口到达阳极，阳极是用多孔铝颗粒纳米材料压制的为氢气和电解质提供较大的接触面，在电解质作用下，对氢气起了催化作用，电解质由质子交换膜两面贴催化剂构成，催化剂是由二氧化钼紧密辊压成一体，当氢气被电解质催化电解成氢离子H+和电子e_后，质子交换膜起到关键作用：质子交换膜有允许氢离子H＋通过和阻止电子e_通过的两面性，氢离子H＋迅速通过质子交换膜到阴极，与进入氧气导流槽内的空气中的氧结合生成水，并从通道排出，而同时被阻止的电子e_从电子通路通过形成电流送往各种负载做功或给蓄电池充电。优点及效果：本专利技术是一种燃料动力电池发电机及发电方法，氢气产生器所产生的氢气供给质子发电机电堆中各单片发电机发电所需要的氢气，以氢气为燃料，直接把氢气转化为电能。所产氧气可输送给各单片发电机阴极（正极）与空气混合参与反应生成水。氢气产生器中有电极和电解池，电极是高活性零极距催化（SPE）电极，即与电解质合一，是固态电解技术。电解池内有催化反应器，催化反应器是由红外压力控制器自动控制产氢量、压力，起到取代高压氢气瓶的作用。质子发电机电堆是由多个单片质子发电机组成。单片发电机是由两个电极（阴极、阳极）和一个质子交换膜构成。单片发电机阴极采用纳米石墨粉压制而成，留有导流槽，以便空气顺畅接触阴极表面。阳极是由铝纳米颗粒压制，压制时留有导流槽以便氢气顺畅接触阳极表面，足够满足电解需要的氢气。电解质是由质子交换膜两面均喷涂辊压有强力催化作用的纳米二氧化钼的固化电解质膜。发电电源堆组的连接用铜质极柱棒，极柱棒带有卡头，使质子发电机单片机串并联更快捷、操作更安全。氢气输送到发电机电堆采用氢气输送总管，总管上带有软管的分流管，为发电机电堆各单片发电机输送氢气。氢气产生器所产生的氢气和氧气，氢气供给质子发电机电堆中各单元发电机发电所需要的氢气，以氢气为燃料直接转化为电能，氧气输送给各单片机阴极（正极）参加反应生成水。氢气产生器中有电极，电极是高活性零极距催化（SPE)电极属固态电解技术。氢气产生器中有电解池，电解池内有催化反应器，催化反应器是由红外光压力控制器自动控制氢气产量、压力。起到取代高压氢气瓶的作用。质子发电堆是由多个单片质子发电机组成。单片质子发电机是由两个电极（阴极、阳极）和一个质子交换膜构成。单片发电机阴极采用纳米石墨粉压制而成，并留有导流槽，以便空气顺畅的接触阴极表面。阳极是由铝纳米颗粒压制而成，并留有导流槽，以便氢气顺畅接触阳极表面，足够满足电解需要的氢气。电解质是由质子交换膜两面均喷涂辊压据有强力催化作用的纳米二氧化钼的固化电解质膜。发电电源堆组的连接用特制的铜质极柱棒。极柱棒带有卡头，使发电电源堆组中各单片发电机的串并联更快捷、操作更安全。氢气输送到发电电源组中各单片发电机采用氢气输送总管，总管上带有分流管头，分流管头接软管接到各单片发电机氢气入口。本专利技术克服了
技术介绍
的不足，其成本低，制造工艺简单，其利用水加低廉的催化剂，消耗小功率即产生氢气做燃料，直接把氢气转化成为电能的化学发电设备，其又称氢燃料电池，实质是氢燃料发电机。氢气随产随用，不用携带氢气罐，安全可靠。附图说明图1为发电设备总体结构；图2单体质子发电机结构；图3发电机电堆外型；图4并联发电堆组；图5串联发电堆组；图6极柱连接棒；图7氢气输送总管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：本专利技术提出了一种燃料动力电池发电机,其特征在于:该发电机包括氢气产生器111和与氢气产生器111连接的质子发电机222；氢气产生器111包括电解池1、催化反应器2、压力控制系统3、自动调节系统4、气水分离器6、硅粒干燥净化室7和液罐10；催化反应器2设置在电解池1内，液罐10和自动调节系统4连接电解池1，压力控制系统3连接电解池1和自动调节系统4，气水分离器6连接液罐10，硅粒干燥净化室7连接气水分离器6，硅粒干燥净化室7连接压力控制系统3和质子发电机222。电解池1、催化反应器2、压力控制系统3、自动调节系统4、气水分离器6、硅粒干燥净本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料动力电池发电机,其特征在于:该发电机包括氢气产生器(111)和与氢气产生器(111)连接的质子发电机(222)；氢气产生器(111)包括电解池（1）、催化反应器（2）、压力控制系统（3）、自动调节系统（4）、气水分离器（6）、硅粒干燥净化室（7）和液罐（10）；催化反应器（2）设置在电解池（1）内，液罐（10）和自动调节系统（4）连接电解池（1），压力控制系统（3）连接电解池（1）和自动调节系统（4），气水分离器（6）连接液罐（10），硅粒干燥净化室（7）连接气水分离器（6），硅粒干燥净化室（7）连接压力控制系统（3）和质子发电机(222)。

【技术特征摘要】
1.一种燃料动力电池发电机,其特征在于:该发电机包括氢气产生器(111)和与氢气产生器(111)连接的质子发电机(222)；氢气产生器(111)包括电解池（1）、催化反应器（2）、压力控制系统（3）、自动调节系统（4）、气水分离器（6）、硅粒干燥净化室（7）和液罐（10）；催化反应器（2）设置在电解池（1）内，液罐（10）和自动调节系统（4）连接电解池（1），压力控制系统（3）连接电解池（1）和自动调节系统（4），气水分离器（6）连接液罐（10），硅粒干燥净化室（7）连接气水分离器（6），硅粒干燥净化室（7）连接压力控制系统（3）和质子发电机(222)。2.根据权利要求1所述的燃料动力电池发电机,其特征在于:质子发电机(222)为单体质子发电机或由两个以上单体质子发电机构成的发电机电堆结构，单体质子发电机包括阳极（14）、质子交换膜（15）、催化剂（16）和阴极（17）；阳极（14）和阴极（17）分设于质子交换膜（15）两边，质子交换膜（15）的两侧帖有催化剂（16），阴极（17）是由多孔比面积大的石墨纳米粉压制，压制时留有使空气顺畅接触阴极（17）表面的氧气导流槽（20），阳极（14）是由铝纳米颗粒压制，压制时留有使氢气顺畅接触阳极（14）表面的氢气导流槽（19），导流槽（19）连接氢气产生器(111)的硅粒干燥净化室（7）。3.根据权利要求2所述的燃料动力电池发电机,其特征在于:单体质子发电机串联或并联在一起形成发电机电堆结构，相邻的两个单体质子发电机的阳极与阳极相连，阴极与阴极相连构成并联结构，相邻的两个单体质子发电机的阴极与阳极相连形成串联结构。4.根据权利要求3所述的燃料动力电池发电机,其特征在于:阳极（14）连接有阴极柱，阴极（17）上连接有阳极柱，相邻的两个单体质子发电机的极柱之间通过极柱连接棒（25）连接，极柱连接棒（25）上阵列设置有卡在极柱上的连接柱卡头（26）。5.根据权利要求3所述的燃料动力电池发电机,其特征在于:每个氢气导流槽（19）上设置有氢气入口（18），多个质子发电机(222)上的氢气入口（18）通过氢气输送总管（27）串联在一起，并共同通过氢气产生器(111)的氢气出口（11）连接至硅粒干燥净化室（7）。6.根据权利要求5所述的燃料动力电池发电机,其特征在于:氢气输送总管（27）上阵列设置有连接氢气入口（18）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连博，
申请(专利权)人：李连博，
类型：发明
国别省市：辽宁;21