基于风电的制氢燃料电池测量实验装置

1.本实用新型涉及的是一种气体测量领域的技术，具体是一种风光发电、制氢、吸附储氢、燃料电池综合测量实验装置。


背景技术：

2.现有的氢能测试技术无法实现风光发电、制氢、储氢、燃料电池发电多种功能且无法实现风能、太阳能在多工况下风光发电、制氢、储氢、燃料电池发电综合性能测试。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，可实现光电互补发电，产生的电可以电解水制氢，产生的氢气可以被吸附储氢，在使用的时候可以解吸氢气，解吸的氢气用于燃料电池发电。
4.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
5.本实用新型包括：氢燃料电池单元以及分别与之相连的风力发电机构和光伏发电机构，其中：风力发电机构以及电解制氢器的负载上设有与数据采集仪相连的传感检测器组合。
6.所述的传感检测器组包括：设置于风力发电机构上并分别与数据采集仪相连的压力传感器、温度传感器、流量计以及分别与负载和数据采集仪相连的功率表。
7.所述的风力发电机构包括：风管、设置于其两端的轴流风机和风力发电机，其中：风力发电机的输出端与电解制氢器相连。
8.所述的光伏发电机构包括：相对设置的光伏板和氙灯，其中：光伏板的输出端与电解制氢器相连。
9.所述的氢燃料电池单元包括：依次连接的电解水制氢器、吸附储氢器和燃料电池，其中：燃料电池的输出端设有负载。
附图说明
10.图1为实用新型结构示意图；
11.图2为吸附储氢器示意图；
12.图中：变频器1、轴流风机2、压力传感器3、温度传感器4、流量计5、布风器6、风管7、叶片8、发电机9、第一调节高度支架10、第二调节高度支架11、光伏板12、辐照仪 13、电解水制氢器14、吸附储氢器15、燃料电池16、灯泡17、功率表18、数据采集仪19、氙灯20、换热流体进口快速接头21、外壁22、氢气进口快速接头23、内壁24、吸附剂25、换热流体出口快速接头26、氢气出口快速接头27。
具体实施方式
13.如图1所示，为本实施例涉及的一种基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，包
括：氢燃料电池单元以及分别与之相连的风力发电机构和光伏发电机构，其中：风力发电机构以及电解制氢器的负载上设有与数据采集仪相连的传感检测器组合。
14.所述的传感检测器组包括：设置于风力发电机构上并分别与数据采集仪19相连的压力传感器3、温度传感器4、流量计5以及分别与负载和数据采集仪19相连的功率表18。
15.所述的风力发电机构包括：风管7、设置于其两端的轴流风机2和带有叶片8的发电机 9，其中：发电机9为活动设置且其输出端与电解制氢器相连。
16.所述的发电机9设置于第一调节高度支架10上，通过第一调节高度支架10调节其与轴流风机2的相对位置。
17.所述的风管7中近轴流风机2一侧设有布风器6以输出更均匀的风场。
18.所述的轴流风机2与变频器1相连，通过调节变频器输出频率以调节风速。
19.所述的光伏发电机构包括：相对设置的光伏板12和氙灯20，其中：光伏板12的输出端与电解制氢器相连，氙灯20为活动设置。
20.所述的氙灯20设置于第二调节高度支架11上以调节其与光伏板12之间的位置，通过调节第二调节高度支架11以改变调节氙灯高度，从而可以控制辐照强度。
21.所述的氢燃料电池单元包括：依次连接的电解水制氢器14、吸附储氢器15和燃料电池 16，其中：燃料电池16的输出端设有负载。
22.所述的负载为灯泡17。
23.本装置的工作流程为：步骤1)风管7与叶片对齐；步骤2)氙灯20与光伏板12对齐；步骤3)光伏板12的电线以及风力发电机9的电线与电解水制氢器14的正负极相连；步骤4) 制氢器14中加入去离子水；步骤5)制氢器14氢气管与吸附储氢器15相连；步骤6)吸附储氢器14氢气管与燃料电池16相连；步骤7)燃料电池正负极与负载灯泡17相连；步骤8)压力传感器3、温度传感器4、流量计5、功率表18等与数据采集仪19相连；步骤9)调节第二调节高度支架11；步骤10)调节变频器，调节好风速；步骤11)打开氙灯，调节好合适的辐照强度；步骤12)测量与分析风、光互补发电性能；步骤13)测量与分析电解制氢性能；步骤14)测量与分析储氢性能；步骤15)测量与分析燃料电池性能。
24.上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。


技术特征：
1.一种基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征在于，包括：氢燃料电池单元以及分别与之相连的风力发电机构和光伏发电机构，其中：风力发电机构以及电解制氢器的负载上设有与数据采集仪相连的传感检测器组合；所述的传感检测器组包括：设置于风力发电机构上并分别与数据采集仪相连的压力传感器、温度传感器、流量计以及分别与负载和数据采集仪相连的功率表。2.根据权利要求1所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的风力发电机构包括：风管、设置于其两端的轴流风机和风力发电机，其中：风力发电机为活动设置且其输出端与电解制氢器相连。3.根据权利要求2所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的风管中近轴流风机一侧设有布风器以输出更均匀的风场。4.根据权利要求2或3所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的轴流风机与变频器相连，通过调节变频器输出频率以调节风速。5.根据权利要求1所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的光伏发电机构包括：相对设置的光伏板和氙灯，其中：光伏板的输出端与电解制氢器相连，氙灯为活动设置。6.根据权利要求5所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的氙灯设置于第二调节高度支架上以调节其与光伏板之间的位置从而控制辐照强度。7.根据权利要求1所述的基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，其特征是，所述的氢燃料电池单元包括：依次连接的电解水制氢器、吸附储氢器和燃料电池，其中：燃料电池的输出端设有负载。

技术总结
一种基于风电的制氢燃料电池测量实验装置，包括：氢燃料电池单元以及分别与之相连的风力发电机构和光伏发电机构，风力发电机构以及电解制氢器的负载上设有与数据采集仪相连的传感检测器组合；所述的传感检测器组包括：设置于风力发电机构上并分别与数据采集仪相连的压力传感器、温度传感器、流量计以及分别与负载和数据采集仪相连的功率表。本装置可实现风能、太阳能在多工况下风光发电、制氢、储氢、燃料电池发电综合性能测试。燃料电池发电综合性能测试。燃料电池发电综合性能测试。


技术研发人员：陆紫生 崔航宁 王少泽
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2022/11/10