能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统技术方案

本发明专利技术提供一种能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统。本发明专利技术提出的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统包括：水电解处理部，在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理；气体控制部，调节通过水电解处理生产的氢气的压力，以气体压缩方式储存在氢储存部后供给；燃料电池，基于已供给的氢气生成电能；以及电力控制部，将所生成的电能作为用于能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的动力来供给。力汽车系统的动力来供给。力汽车系统的动力来供给。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统


[0001]本专利技术涉及一种能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统。

技术介绍

[0002]水电解(电解)系统是通过电化学分解水来生成氢和氧的系统，与其它制氢方法相比，具有启动条件简单、体积小、能够获得高纯度氢的优点，属于备受关注的制氢技术。在对水进行电解的水电解领域中，典型的方法有固体氧化物电解法(Solid Oxide Electrolysis，SOE)、聚合物电解质膜电解法(Polymer Electrolyte Membrane Electrolysis，PEME)、碱性电解法(Alkaline Electrolysis，AE)等。
[0003]在水电解领域中，高温蒸气电解法是利用分解水所需电能在高温下变得更低现象的方法，可实现以低电能进行高效率的水分解，与固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构及原理相同，可以双向转换。
[0004]燃料电池采用使氢和氧进行电化学反应来生产电的方法，与内燃机相比，环境污染少、能源效率高，被认为是替代能源技术之一。尤其，将水电分解后生成氢气的水电解系统，在接近100％的氢纯度和作为副产品只排出氧的环保性方面备受瞩目。
[0005]质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池或熔融碳酸盐燃料电池等通过供电范围广及应用领域多样来持续成长，随着2013年修改有关新再生能源设备扶持的方针，被指定为能源生产量及修正系数6.5，不仅快速进入到公共机关义务设置市场，也快速进入到民间市场。
[0006]在燃料电池的应用领域中，运输领域集中在汽车市场，斗山燃料电池和Clear Edge Power通过合并来集中生产可向建筑及车辆提供的燃料电池。现代汽车从2018年1月份开始生产氢燃料电动车。
[0007]韩国能源技术研究院开发出了可回收利用高温高压的废热和蒸气的平管型高温水电解制氢技术，蔚山科学技术院开发出了如下的固体氧化物水电解电池，即，使燃料极(阳极)和空气极(阴极)材料形成双层并通过采用钙钛矿来在每小时生产0.9L的氢。
[0008]韩国公开专利第10
‑
2005
‑
0075628号涉及高温甲烷重整型混合动力水电解系统，属于如下的技术，即，可同时通过甲烷的蒸气重整反应和高温的水电解反应来生产氢，通过可将由甲烷自热反应生成的热量和甲烷的完全氧化反应或部分氧化反应生成的热量用于需满足高温运转条件的水电解器，与现有水电解系统相比，可有效利用能量、减少能耗。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]本专利技术的目的在于，提供一种能源独立型水电解燃料电池水动力汽车，即，可为了应对气候变化而减少温室气体排放，为了履行适应气候变化的义务而在国家层面上减少使用化学燃料，可利用替代环保能源，通过随处可得的水来以环保的方式生产氢，从而可生产和使用能源。
[0011]解决问题的方案
[0012]根据一实施方式，本专利技术提出的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统包括：水电解处理部，在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理；气体控制部，调节并供给通过水电解处理生产的氢气的压力；燃料电池，基于已供给的氢气生成电能；以及电力控制部，将所生成的电能作为用于能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的动力来供给。
[0013]水电解处理部包括：太阳能面板，利用太阳能供给初期水电解处理中所需的电力，将其用作备用电力；分解部，通过供给得到经过过滤及净水的用水，来通过利用太阳能的氢电解产生清洁氢；氢纯化部，将所产生的氢通过氢纯化过程转化为高纯度的清洁氢；以及氢储存部，通过氢压缩来储存经纯化的氢。
[0014]燃料电池通过使通过水电解处理产生的氢气和氧进行电化学反应来生产电。
[0015]电力控制部通过控制来将剩余的电储存在能源储存装置，以能够实现无供电驱动。
[0016]根据再一实施方式，本专利技术提出的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的供电方法包括如下步骤：在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理；调节通过水电解处理生产的氢气的压力，通过气体压缩储存在氢储存部后供给氢；基于已供给的氢气并利用高分子电解质燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池或熔融碳酸盐燃料电池来生成电能；以及将所生成的电能作为用于能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的动力来供给。
[0017]在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理的步骤中，利用太阳能供给初期水电解处理中所需的电力并将其用作备用电力，通过供给得到经过过滤及净水的用水来通过利用太阳能的氢电解产生清洁氢并将所产生的氢通过氢纯化过程转化为高纯度的清洁氢，通过气体压缩方式将转化后的氢储存于氢储存部。
[0018]在基于已供给的氢气并利用高分子电解质燃料电池、固体氧化物燃料电池、磷酸燃料电池或熔融碳酸盐燃料电池来生成电能的步骤中，通过燃料电池生产电，上述燃料电池通过使通过水电解处理产生的氢气和氧进行电化学反应来生产电，剩余的电储存在能源储存装置，以能够实现无外部供电驱动。
[0019]专利技术的效果
[0020]根据本专利技术的实施例，可提供如下的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车，即，可减少使用化学燃料，并利用替代环保能源，通过随处可得的水来以环保的方式生产氢，从而可生产和使用能源。
附图说明
[0021]图1为示出本专利技术一实施例的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的结构的图。
[0022]图2为用于说明本专利技术一实施例的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的动作的详细图。
[0023]图3为用于说明本专利技术一实施例的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的供电方法的流程图。
[0024]图4为本专利技术一实施例的能源独立型水动力汽车的鸟瞰图。
具体实施方式
[0025]为了应对气候变化而减少温室气体排放，为了履行适应气候变化的义务而在国家层面上减少使用化学燃料，利用替代环保能源，这种方案正在逐渐扩大。尤其，氢能可利用燃料电池生成电能，因而被评价为化学燃料的替代燃料。但是，不仅要设置能够供给氢的氢供应站，还需要同时建立供给、储存等基础设施。以下，将参照附图详细说明本专利技术的实施例。
[0026]图1为示出本专利技术一实施例的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的结构的图。
[0027]本专利技术提出的能源独立型水电解燃料电池的水动力汽车系统100包括水电解处理部110、气体控制部120、燃料电池130及电力控制部140。
[0028]水电解处理部110在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理。水电解处理部110可包括太阳能面板、分解部及氢纯化部。太阳能面板可利用太阳能供给初期水电解处理中所需的电力，将其用作备用电力。分解部通过供给得到经过过滤及净水的用水，来通过利用太阳能的氢电解产生清洁氢。氢纯化部可将所产生的氢通过氢纯化过程转化为高纯度的清洁氢。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统，其特征在于，包括：水电解处理部，在无外部供电的状态下利用通过供给得到的用水来执行水电解处理；气体控制部，调节并供给通过水电解处理生产的氢气的压力；燃料电池，基于已供给的氢气生成电能；以及电力控制部，将所生成的电能作为用于能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统的动力来供给。2.根据权利要求1所述的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统，其特征在于，水电解处理部包括：太阳能面板，利用太阳能供给初期水电解处理中所需的电力，将其用作备用电力；分解部，通过供给得到经过过滤及净水的用水，来通过利用太阳能的氢电解产生清洁氢；以及氢纯化部，将所产生的氢通过氢纯化过程转化为高纯度的清洁氢。3.根据权利要求1所述的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统，其特征在于，燃料电池通过使通过水电解处理生产的氢气和氧进行电化学反应来生产电。4.根据权利要求1所述的能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统，其特征在于，电力控制部通过控制来将剩余的电储存在能源储存装置，以能够实现无供电驱动。5.一种能源独立型水电解燃料电池水动力汽车系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：权容禛，赵南柱，
申请(专利权)人：科瓦特奎夫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：