一种SOEC制氢加氢系统及方法技术方案

本发明专利技术属于制氢加氢技术领域，尤其涉及一种SOEC制氢加氢系统及方法，包括分解模块，所述分解模块输出端信号连接有储氢单元、制氢单元和氢控制单元，所述分解模块输出端信号连接有通电模块、接收模块和智能控制模块。该SOEC制氢加氢系统及方法，通过利用温SOEC电解水制氢储能技术，采用Ni/YSZ多孔金属陶瓷,阳极材料主要是钙钛矿氧化物材料,中间的电解质采用YSZ氧离子导体。混有少量氢气的水蒸气从阴极进入，混氢的目的是保证阴极的还原气氛,防止阴极材料Ni被氧化，在阴极发生电解反应分解成H2和O2

【技术实现步骤摘要】
一种SOEC制氢加氢系统及方法


[0001]本专利技术涉及制氢加氢
，具体为一种SOEC制氢加氢系统及方法。

技术介绍

[0002]氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，可持续发展，虽然燃料电池发动机的关键技术基本已经被突破，但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升，使产业化技术成熟。这个阶段需要政府加大研发力度的投入，以保证中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势。这包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。除此之外，国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件国产化、批量化生产的支持，不断整合燃料电池各方面优势，带动燃料电池产业链的延伸。
[0003]目前现有的制氢方法，通常采用热化学工艺和电解水工艺进行操作，由于目前的电解水工艺不能够实现高温处理，这就导致制出的氢自身的效果不够理想，且对环境污染较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种SOEC制氢加氢系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种SOEC制氢加氢系统，包括分解模块，所述分解模块输出端信号连接有储氢单元、制氢单元和氢控制单元，所述分解模块输出端信号连接有通电模块、接收模块和智能控制模块。
[0006]所述储氢单元、制氢单元和氢控制单元输出端均信号连接有通电模块、接收模块和智能控制模块。
[0007]优选的，所述储氢单元包括反应模块，所述反应模块输出端信号连接有收集模块接收端，所述收集模块输出端信号连接有冷却模块接收端，所述冷却模块输出端信号连接有智能连接模块接收端，所述智能连接模块输出端信号连接有快速计算模块接收端。
[0008]优选的，所述制氢单元包括压缩模块，所述压缩模块输出端信号连接有储存模块接收端，所述储存模块输出端信号连接有沉积模块接收端，所述沉积模块输出端信号连接有氧化模块接收端和感应模块接收端，所述氧化模块输出端和感应模块输出端信号连接有氧化物接触模块接收端。
[0009]优选的，所述氢控制单元包括预测模块，所述预测模块输出端信号连接有加氢模块接收端，所述加氢模块输出端信号连接有智能调节模块接收端和输送模块接收端，所述智能调节模块输出端和输送模块输出端信号连接有计算结算模块接收端和循环模块接收
端，所述计算结算模块输出端信号连接有循环模块输出端信号连接有分解模块接收端。
[0010]本专利技术要解决的另一技术问题提供一种SOEC制氢加氢方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题；为实现上述目的，本实专利技术提供如下技术方案：包括以下步骤：S1、高温制氢利用温SOEC电解水制氢储能技术，采用Ni/YSZ多孔金属陶瓷,阳极材料主要是钙钛矿氧化物材料,中间的电解质采用YSZ氧离子导体。混有少量氢气的水蒸气从阴极进入(混氢的目的是保证阴极的还原气氛,防止阴极材料Ni被氧化),在阴极发生电解反应分解成H2和O2
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,O2
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通过电解质层到达阳极,在阳极失去电子生成O2，以此来实现高温制氢技术；S2、控制加氢氢气从气源接口进入加氢机进气管路，依次经过加氢机内部的气体过滤器、进气阀、质量流量计、加氢软管、拉断阀、加氢枪后通过汽车加氢口充入汽车储氢瓶，加氢机的控制系统自动控制加氢过程，并与加氢站站控系统、汽车加氢通讯接口等实时通讯，来确保加氢机内部系统的一个完善性；S3、调节加氢加氢机内部的控制系统对所输送的氢气进行预测处理，并对流通的氢气通过预测模块，进行智能调节氢气的输送流量大小，从而根据车辆所需的氢气来对加氢机内部流通的氢气量进行很好的控制。
[0011]优选的，在所述S1步骤中，在电能需求上，SPE电解技术相应的电耗约为3.6~3.8 kW
•
h/m3,效率约为78%~82%。
[0012]优选的，在所述S2步骤中，加氢机依靠内部的压缩模块，来对氢气进行一个压缩和气相沉积的过程，已达到氢气的自身要求。
[0013]优选的，在所述S3步骤中，氢气在加氢机内部流通时，自身已经形成循环系统，以便于后期氢气的自身分解。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、该SOEC制氢加氢系统及方法，通过利用温SOEC电解水制氢储能技术，采用Ni/YSZ多孔金属陶瓷,阳极材料主要是钙钛矿氧化物材料,中间的电解质采用YSZ氧离子导体。混有少量氢气的水蒸气从阴极进入(混氢的目的是保证阴极的还原气氛,防止阴极材料Ni被氧化),在阴极发生电解反应分解成H2和O2
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,O2
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通过电解质层到达阳极,在阳极失去电子生成O2，以此来实现高温制氢技术，相对于传统的制氢方法，实现了一体化制氢，且更加的高效、环保。
[0015]2、该SOEC制氢加氢系统及方法，通过加氢机内部的控制系统对所输送的氢气进行预测处理，并对流通的氢气通过预测模块，进行智能调节氢气的输送流量大小，从而根据车辆所需的氢气来对加氢机内部流通的氢气量进行很好的控制，便于用户的使用。
附图说明
[0016]图1为本专利技术整体控制系统示意图。
[0017]图2为本专利技术储氢单元示意图。
[0018]图3为本专利技术制氢单元示意图。
[0019]图4为本专利技术氢控制单元示意图。
[0020]图中：1、通电模块；2、接收模块；3、智能控制模块；4、分解模块；5、储氢单元；51、反应模块；52、冷却模块；53、快速计算模块；54、智能连接模块；6、制氢单元；61、压缩模块；62、沉积模块；63、氧化模块；64、氧化物接触模块；65、储存模块；66、感应模块；7、氢控制单元；71、预测模块；72、智能调节模块；73、计算估算模块；74、分解模块；75、加氢模块；76、输送模块；77、循环模块。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
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4，本专利技术提供一种技术方案：一种SOEC制氢加氢系统，包括分解模块4，分解模块4输出端信号连接有储氢单元5、制氢单元6和氢控制单元7，分解模块4输出端信号连接有通电模块1、接收模块2和智能控制模块3，储氢单元5、制氢单元6和氢控制单元7输出端均信号连接有通电模块1、接收模块2和智能控制模块3。
[0023]储氢单元5包括反应模块51，反应模块51输出端信号连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SOEC制氢加氢系统，包括分解模块（4），其特征在于：所述分解模块（4）输出端信号连接有储氢单元（5）、制氢单元（6）和氢控制单元（7），所述分解模块（4）输出端信号连接有通电模块（1）、接收模块（2）和智能控制模块（3）；所述储氢单元（5）、制氢单元（6）和氢控制单元（7）输出端均信号连接有通电模块（1）、接收模块（2）和智能控制模块（3）。2.根据权利要求1所述的一种SOEC制氢加氢系统，其特征在于：所述储氢单元（5）包括反应模块（51），所述反应模块（51）输出端信号连接有收集模块（54）接收端，所述收集模块（54）输出端信号连接有冷却模块（52）接收端，所述冷却模块（52）输出端信号连接有智能连接模块（55）接收端，所述智能连接模块（55）输出端信号连接有快速计算模块（53）接收端。3.根据权利要求1所述的一种SOEC制氢加氢系统，其特征在于：所述制氢单元（6）包括压缩模块（61），所述压缩模块（61）输出端信号连接有储存模块（65）接收端，所述储存模块（65）输出端信号连接有沉积模块（62）接收端，所述沉积模块（62）输出端信号连接有氧化模块（63）接收端和感应模块（66）接收端，所述氧化模块（63）输出端和感应模块（66）输出端信号连接有氧化物接触模块（64）接收端。4.根据权利要求1所述的一种SOEC制氢加氢系统，其特征在于：所述氢控制单元（7）包括预测模块（71），所述预测模块（71）输出端信号连接有加氢模块（75）接收端，所述加氢模块（75）输出端信号连接有智能调节模块（72）接收端和输送模块（76）接收端，所述智能调节模块（72）输出端和输送模块（76）输出端信号连接有计算结算模块（73）接收端和循环模块（77）接收端，所述计算结算模块（73）输出端信号连接有循环模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏炜，吴波，唐诚，周晔欣，
申请(专利权)人：上海氢鹏新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：