一种高安全性水电解制氢系统技术方案

本发明专利技术提供一种高安全性水电解制氢系统，包括氢气生成装置单元、电源单元、主控单元、检测单元、操作显示单元、音频播放单元、蓝牙通信单元和WIFI通信单元；主控单元控制电源单元对氢气生成装置单元的供电；检测单元设置在氢气生成装置单元上获取氢气生成装置单元的运行状态信息，在操作显示单元上显示；音频播放单元播放提示音、报警语音或U盘音频文件；通过蓝牙通信单元与手机专用APP进行通信；通过WIFI通信单元与互联网连接。本发明专利技术由主控单元控制电源单元为氢气生成装置单元提供了智能的供电防爆措施，以及检测单元为氢气生成装置单元提供了智能的实时安全监测措施，实现高效率、低功耗、安全稳定的高纯度氢气的制取过程控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种高安全性水电解制氢系统


[0001]本专利技术涉及一种水电解制氢
，具体地说，涉及一种高安全性水电解制氢系统。

技术介绍

[0002]外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等会使人体产生过多活性氧自由基，而氧自由基具有氧化作用，可破坏细胞膜、核酸等，是导致人体衰老、基因突变、各种炎症、动脉硬化等多种疾病的重要原因之一。氢气是一种最佳的人体天然抗氧化剂，氢分子能快速的渗透细胞，中和人体的“健康杀手”氧自由基，最后生成水排出体外，实现重建人体内环境平衡，启发人体自我修复机制，全面改善健康状况等功效。氢水和氢气对人类健康的影响，越来越受到重视，研究发现氢水和氢气，其对人类健康非常有益。
[0003]传统的碱性电解水制氢技术，采用在电解质水溶液中加入硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等具有腐蚀性的电解质，用以增加溶液的导电性能，促进水的电解。由于有大量腐蚀性液体存在，所以传统制氢设备具有体积大、成本高、氢气纯度不高、含有对人体有害的气体，使用寿命短等缺点。
[0004]目前水电解制氢系统存在空间过大，内部同时含有较多的气水混合物，气体主要成分是氢气和氧气，氢气浓度达到一定值，一旦出现意外情况而产生燃爆，爆炸的威力会很大，会对人造成较大的伤害。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种高安全性水电解制氢系统，以克服现有技术中的缺陷。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高安全性水电解制氢系统，包括氢气生成装置单元、电源单元、主控单元、检测单元、操作显示单元、音频播放单元、蓝牙通信单元和WIFI通信单元；其中，电源单元与氢气生成装置单元电连接和信号连接，电源单元用于为氢气生成装置单元提供直流DC5V/40A恒流电源和稳压直流DC5V电源；主控单元与电源单元电连接和信号连接，主控单元用于控制电源单元对氢气生成装置单元的供电；检测单元与主控单元电连接和信号连接，检测单元设置在氢气生成装置单元上，检测单元用于根据主控单元的控制命令获取氢气生成装置单元的运行状态信息；操作显示单元与主控单元电连接和信号连接，操作显示单元用于根据主控单元的控制命令显示登录界面、工作界面、设置界面、报警界面和音乐播放界面，以及氢气生成装置单元的运行状态信息；音频播放单元与主控单元电连接和信号连接，音频播放单元用于根据主控单元的控制命令开启或关闭，开启时播放提示音、报警语音或U盘音频文件；蓝牙通信单元与主控单元电连接和信号连接，主控单元通过蓝牙通信单元与手机专用APP进行通信；WIFI通信单元与主控单元电连接和信号连接，主控单元通过WIFI通信单元与互联网连接。
[0007]通过上述技术方案，通过氢气生成装置单元制氢，并且由主控单元控制电源单元
为氢气生成装置单元提供了智能的供电防爆措施，以及检测单元为氢气生成装置单元提供了智能的实时安全监测措施，实现高效率、低功耗、安全稳定的高纯度氢气的制取过程控制，避免了出现意外情况而产生燃爆危险。设置操作显示单元显示操作界面和制氢过程中氢气生成装置单元的运行状态信息，设置音频播放单元在氢气生成装置单元出现异常时播放提示音、报警语音，保障设备使用的安全可靠。
[0008]作为对本专利技术所述的高安全性水电解制氢系统的进一步说明，优选地，氢气生成装置单元包括水箱、固体电解质电解槽、水泵、风扇、和氢气输出管道；检测单元包括液位感应器、电流传感器、温度传感器、压力传感器和气体流量传感器；其中，液位感应器安装在所述水箱的外壁允许最大水位处和最低水位处及中间水位处，用于监测水箱水位；电流传感器串联在所述直流DC5V/40A恒流电源的输出端与所述固体电解质电解槽的正极输入之间，用于感应所述固体电解质电解槽的工作电流并生成与电流成精确比例的电压；温度传感器固定于所述固体电解质电解槽的外壁，用于感应所述固体电解质电解槽的外壁表面温度并生成温度值；压力传感器和气体流量传感器设置于所述氢气输出管道，压力传感器用于感应所述氢气输出管道内的气体压力并生成压力值，气体流量传感器用于感应输出气体流量并生成与气体流量成精确比例的电压。
[0009]通过上述技术方案，设置检测单元包括液位感应器、电流传感器、温度传感器、压力传感器和气体流量传感器，通过水位检测、电流检测、温度检测、气体压力检测、气体含量检测等检测手段，实现氢气制氢过程中的实时安全监控功能。
[0010]作为对本专利技术所述的高安全性水电解制氢系统的进一步说明，优选地，主控单元包括MCU电路，MCU电路分别与SPI接口、NPN电路、模数转换电路、I2C接口、UART接口、USB接口、喇叭功放电路和PNP电路连接；其中，主控单元通过所述PNP电路与电源单元连接，以使主控单元控制所述PNP电路实现电源单元对所述固体电解质电解槽、所述水泵和所述风扇的启停控制；主控单元通过所述NPN电路与液位感应器连接，以使液位感应器在水箱内水位处于相应水位处时输出高电平信号，经过所述NPN电路传输至所述MCU电路，实现水箱水位的监测；主控单元通过所述模数转换电路与电流传感器连接，以使经所述模数转换电路得到电流传感器的电流值并传输至所述MCU电路，实现对所述固体电解质电解槽是否工作正常的实时监控；主控单元通过所述UART接口与温度传感器连接，以使主控单元通过所述UART接口实时查询温度传感器的温度值，实现对所述固体电解质电解槽是否工作异常的判断；主控单元通过所述I2C接口与压力传感器连接，以使主控单元通过所述I2C接口实时查询所述氢气输出管道内的压力，实现对所述氢气输出管道内气体压力的实时监测；主控单元通过所述模数转换电路与气体流量传感器连接，以使经所述模数转换电路得到当前气体流量值，以实现对氢气输出流量的实时检测；主控单元通过所述I2C接口与操作显示单元连接，以使主控单元通过所述I2C接口控制操作显示单元进行显示，并及时响应操作显示单元的请求；主控单元通过所述USB接口与U盘连接，以使主控单元读取U盘中的音频文件，并生成音频传输至音频播放单元进行音乐播放；主控单元通过所述喇叭功放电路与音频播放单元的喇叭连接，以实现主控单元对音频播放单元的喇叭开启、关闭控制；主控单元通过所述SPI接口与蓝牙通信单元和WIFI通信单元，以实现主控单元与蓝牙通信单元和WIFI通信单元的高速数据通信。
[0011]作为对本专利技术所述的高安全性水电解制氢系统的进一步说明，优选地，液位感应
器在水位低于允许最低水位时输出低电平信号，并经过所述NPN电路生成声光报警信号传输至主控单元的MCU电路，进而控制所述固体电解质电解槽停止工作；电流传感器的电流值出现异常时生成声光报警信号，经所述模数转换电路传输至主控单元的MCU电路，进而控制所述固体电解质电解槽停止工作；温度传感器的温度值出现异常时生成声光报警信号，并经所述UART接口传输至主控单元的MCU电路，进而控制所述固体电解质电解槽停止工作；压力传感器的压力值出现异常时生成声光报警信号，并经所述I2C接口传输至主控单元的MCU电路，进而控制所述固体电解质电解槽停止工作；气体流量传感器的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高安全性水电解制氢系统，其特征在于，包括氢气生成装置单元(1)、电源单元(2)、主控单元(3)、检测单元(4)、操作显示单元(5)、音频播放单元(6)、蓝牙通信单元(7)和WIFI通信单元(8)；其中，电源单元(2)与氢气生成装置单元(1)电连接和信号连接，电源单元(2)用于为氢气生成装置单元(1)提供直流DC5V/40A恒流电源和稳压直流DC5V电源；主控单元(3)与电源单元(2)电连接和信号连接，主控单元(3)用于控制电源单元(2)对氢气生成装置单元(1)的供电；检测单元(4)与主控单元(3)电连接和信号连接，检测单元(4)设置在氢气生成装置单元(1)上，检测单元(4)用于根据主控单元(3)的控制命令获取氢气生成装置单元(1)的运行状态信息；操作显示单元(5)与主控单元(3)电连接和信号连接，操作显示单元(5)用于根据主控单元(3)的控制命令显示登录界面、工作界面、设置界面、报警界面和音乐播放界面，以及氢气生成装置单元(1)的运行状态信息；音频播放单元(6)与主控单元(3)电连接和信号连接，音频播放单元(6)用于根据主控单元(3)的控制命令开启或关闭，开启时播放提示音、报警语音或U盘音频文件；蓝牙通信单元(7)与主控单元(3)电连接和信号连接，主控单元(3)通过蓝牙通信单元(7)与手机专用APP进行通信；WIFI通信单元(8)与主控单元(3)电连接和信号连接，主控单元(3)通过WIFI通信单元(8)与互联网连接。2.如权利要求1所述的高安全性水电解制氢系统，其特征在于，氢气生成装置单元(1)包括水箱、固体电解质电解槽、水泵、风扇、和氢气输出管道；检测单元(4)包括液位感应器(41)、电流传感器(42)、温度传感器(43)、压力传感器(44)和气体流量传感器(45)；其中，液位感应器(41)安装在所述水箱的外壁允许最大水位处和最低水位处及中间水位处，用于监测水箱水位；电流传感器(42)串联在所述直流DC5V/40A恒流电源的输出端与所述固体电解质电解槽的正极输入之间，用于感应所述固体电解质电解槽的工作电流并生成与电流成精确比例的电压；温度传感器(43)固定于所述固体电解质电解槽的外壁，用于感应所述固体电解质电解槽的外壁表面温度并生成温度值；压力传感器(44)和气体流量传感器(45)设置于所述氢气输出管道，压力传感器(44)用于感应所述氢气输出管道内的气体压力并生成压力值，气体流量传感器(45)用于感应输出气体流量并生成与气体流量成精确比例的电压。3.如权利要求2所述的高安全性水电解制氢系统，其特征在于，主控单元(3)包括MCU电路，MCU电路分别与SPI接口、NPN电路、模数转换电路、I2C接口、UART接口、USB接口、喇叭功放电路和PNP电路连接；其中，主控单元(3)通过所述PNP电路与电源单元(2)连接，以使主控单元(3)控制所述PNP电路实现电源单元(2)对所述固体电解质电解槽、所述水泵和所述风扇的启停控制；主控单元(3)通过所述NPN电路与液位感应器(41)连接，以使液位感应器(41)在水箱内水位处于相应水位处时输出高电平信号，经过所述NPN电路传输至所述MCU电路，实现水箱
水位的监测；主控单元(3)通过所述模数转换电路与电流传感器(42)连接，以使经所述模数转换电路得到电流传感器(42)的电流值并传输至所述MCU电路，实现对所述固体电解质电解槽是否工作正常的实时监控；主控单元(3)通过所述UART接口与温度传感器(43)连接，以使主控单元(3)通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪泉益，朱元林，洪清喜，郑如友，
申请(专利权)人：泰好康电子科技福建有限公司，
类型：发明
国别省市：