CN108502845B - 一种氢气发生器以及基于该氢气发生器的氢发电*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气发生器以及基于该氢气发生器的氢发电***,气液隔离板覆盖于气液混流腔体的顶部出口处,其中,气液隔离板上密封设置有气体盖板,气体盖板上设置有气体接口,气液隔离板上设置有透气阀,气液混流腔体经透气阀与气体接口相连通,气液混流腔体的底部设置有圆柱形开口、进液接口及排液接口,其中,底面密封盖板上设置有中空结构的集液槽,所述集液槽***于圆柱形开口内,进液接口经毛细纤维导管与超声波液体雾化器的入口相连通,该氢气发生器及氢发电***能够有效的提高固体燃料内部硼氢化钠的利用率,氢气速率及固体燃料利用率较好。
Description
技术领域
本发明属于制氢及氢燃料电池发电技术领域,涉及一种氢气发生器以及基于该氢气发生器的氢发电***。
背景技术
燃料电池是一种将氢能高效转化为电能的先进发电装置,无污染排放,但目前基于氢气燃料电池发电尚未大规模商业化应用,其主要问题是制氢和储氢问题。
碱性金属硼氢化物在催化剂作用下与水产生水解反应释放氢气,通过控制水解反应速度,可以达到即时制氢,制备产生的氢气通入燃料电池即可发电。传统碱性金属硼氢化物水解反应是将金属硼氢化物的水溶液流过催化剂的催化床,从而实现制氢。该方法有很多缺点,首先,碱性金属硼氢化物水溶液储存需要在强碱性环境,否则碱性金属硼氢化物会快速水解,强碱溶液携带、泄露存在安全问题;其次,碱性金属硼氢化物溶液的浓度不能太高,譬如常温下硼氢化钠的水溶液一般不能超过15%,因为硼氢化钠水解后生成偏硼酸钠,偏硼酸钠结晶水合物粘性高,粘稠流体很容易堵塞催化剂表面,造成催化剂催化效果下降,硼氢化钠不能完全反应。由于硼氢化钠溶液浓度受到限制,因此其能量密度比较低;第三,随着时间推移,催化剂性能逐渐下降并渐渐失效;第四,碱性金属硼氢化物水溶液存在泄漏问题。
国际PCT专利的第WO2015/065289公布了一种产氢***,该专利提出一种利用固体燃料制备氢气的***,其提出的固体燃料是通过用粘合剂将装载有催化剂的纤维构成纤维支架,然后在纤维支架内填充硼氢化钠固体,固体燃料放置在一反应器中,反应器中设计了水分配器将进入反应器的水分配喷洒到固体燃料上产生水解反应,并产生氢气。该专利提出的固体燃料方案中,采用的纤维的目的是用于装载催化剂,并采用粘合剂将纤维粘合成型为支架,该方案中纤维支架导水性能低,因此其固体燃料如果很密实,则会降低固体燃料内部的碱性硼氢化物利用率,同时该专利提出的固体燃料制备过程复杂;其次,该方案中进入反应器的水是依靠分配器将水喷洒到固体燃料表面,分配器喷出的液滴大,喷洒不均匀,影响氢气速率和固体燃料的利用率,大液滴可能会导致固体燃料溶解在液滴中并随液体流动;另外,该专利方案中进入反应器的水量如果过量,这些过量的水会留置在反应器中,导致反应器内部固体燃料中的硼氢化钠水解反应不可控。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种氢气发生器以及基于该氢气发生器的氢发电***,该氢气发生器及氢发电***能够有效的提高固体燃料内部硼氢化钠的利用率,氢气速率及固体燃料利用率较好,另外,固体燃料中碱性硼氢化物水解反应可控。
为达到上述目的,本发明所述的氢气发生器包括气液混流腔体、底面密封盖板及气液隔离板;
气液隔离板覆盖于气液混流腔体的顶部出口处,其中,气液隔离板上密封设置有气体盖板,气体盖板上设置有气体接口,气液隔离板上设置有透气阀,气液混流腔体经透气阀与气体接口相连通,气液混流腔体的底部设置有圆柱形开口、进液接口及排液接口,其中,底面密封盖板上设置有中空结构的集液槽,所述集液槽***于圆柱形开口内,气液混流腔体内设置有超声波液体雾化器、毛细纤维导管及燃料盒,其中,进液接口经毛细纤维导管与超声波液体雾化器的入口相连通,集液槽的侧面设置有出液口,燃料盒位于集液槽的上方;
燃料盒的侧面开设有若干孔隙,燃料盒内填充有固体燃料,固体燃料内有毛细纤维,毛细纤维的端部伸出固体燃料外,其中,伸出到固体燃料下表面外的毛细纤维触及到集液槽的底部。
气液混流腔体上端的侧面套接有气液分离盖板紧固法兰,气液隔离板与所述气液分离盖板紧固法兰相连接,其中,气液分离盖板紧固法兰与气液隔离板之间设置有第一密封圈;
气液隔离板上设置有气体盖板紧固法兰,其中,气体盖板固定于所述气体盖板紧固法兰上,其中,气体盖板与气体盖板紧固法兰之间设置有第二密封圈;
圆柱形开口与集液槽之间通过螺纹连接,圆柱形开口的下端面与底面密封盖板的上表面之间设置有第三密封圈;
燃料盒的下端***于集液槽内并与集液槽之间通过螺纹连接,其中,燃料盒与集液槽之间设置有第四密封圈。
固体燃料为淀粉系高吸水材料与碱金属硼氢化物的混合物;
或者固体燃料为淀粉系高吸水材料、碱性金属硼氢化物、碱性金属硼氢化物水解催化剂的混合物;
其中,碱性金属硼氢化物为LiBH4、NaBH4、KBH4、Ca(BH4)2或Mg(BH4)2;
碱性金属硼氢化物水解催化剂为Co-B粉体、Ni-Co催化剂、Ru/Ni泡沫催化剂、CoCl2催化剂、苹果酸或柠檬酸;
淀粉高吸水性材料为淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料、支链淀粉酶制水凝胶、甲醛改性淀粉接枝丙稀腈共聚物、环氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物及缩水甘油醚交联淀粉接枝丙烯腈共聚物中的一种或几种的混合物;
毛细纤维为纤维素系高吸水性材料,其中,纤维素高吸水性材料为天然纤维棉、麻、丝和毛,羟乙基纤维素高吸水性材料、羧甲基纤维素高吸水性材料、纤维素黄原酸盐高吸水性材料、纤维素接枝共聚高吸水性材料、纤维素接枝丙烯腈高吸水性材料及纤维素接枝丙烯酸高吸水性材料中的一种或几种的混合物。
本发明所述的氢发电***包括蓄电池、储液罐、三通混流阀、燃料电池及氢气发生器;
储液罐的液体出口与三通混流阀的第一个开口相连通,三通混流阀的第二个开口与氢气发生器的进液接口相连通,氢气发生器的气体接口与燃料电池的阳极气体入口相连通,燃料电池的阳极气体出口与三通混流阀的第三个开口相连通,氢气发生器的排液接口与储液罐的入口相连通,燃料电池的正极及负极与蓄电池相连接。
储液罐的液体出口经液体增压泵及第一单向阀与三通混流阀的第一个开口相连通;
氢气发生器的气体接口经氢气供应控制阀与燃料电池的阳极气体入口相连通;
燃料电池的阳极气体出口经氢气回流泵及第二单向阀与三通混流阀的第二个开口相连通;
氢气发生器的排液接口经液体回流控制阀与储液罐的入口相连通。
还包括DC-DC转换器、第一电阻、第二电阻、稳压二极管及三极管;
燃料电池的正极及负极经DC-DC转换器与蓄电池相连接,第一电阻的一端与燃料电池的阴极相连接,第一电阻的另一端与第二电阻的一端及稳压二极管的阳极相连接,稳压二极管的阴极与燃料电池的阳极相连接,第二电阻的另一端与三极管的基极相连接,三极管的集电极与蓄电池相连接,三极管的发射极接地。
还包括PIC控制器、用于检测燃料电池输出电压的电压传感器、用于检测燃料电池输出电流的电流传感器以及用于检测氢气发生器气体接口处气体压强的压力传感器,其中,PIC控制器的输入端与压力传感器、电压传感器及电流传感器相连接,PIC控制器的输出端与液体增压泵、氢气回流泵、氢气供应控制阀及液体回流控制阀相连接。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的氢气发生器以及基于该氢气发生器的氢发电***在具体操作时,储液罐中的液体进入到氢气发生器中后经毛细纤维导管及超声波液体雾化器雾化成为雾化液体,所述雾化液体经燃料盒侧面的孔隙进入到燃料盒中,再在毛细纤维的导引下进入到固体燃料内部,然后与固体燃料中的碱性硼氢化物直接水解产生氢气,避免直接向固体燃料表面喷洒水带来的液滴大、喷洒不均匀的问题,以提高氢气的速度及固体燃料的利用率,另外,没有进入到燃料盒中的雾化液滴在集液槽中收集,从固体燃料底部伸出的毛细纤维吸收集液槽中的液体,再经毛细纤维导入到固体燃料内部,使固体燃料中的碱性硼氢化物发生水解反应生产氢气,若集液槽内部液体过多,则液体经气液混流腔体侧面的排液接口排出,从而避免液体在气液混流腔体内大量聚集,水解反应的可控性较好。另外,在燃料电池内未反应的氢气回流至氢气发生器中,避免氢气泄漏,燃料的利用率较高。另外,当需要更换固体燃料时,只需打开底面密封盖板进行固体燃料的更换即可,操作较为方便。
附图说明
图1为本发明中氢发电***的结构示意图;
图2为本发明中氢气发生器7的结构示意图;
图3为本发明中固体燃料3B的结构示意图。
其中,1为储液罐、2为液体增压泵、3为第一单向阀、4为三通混流阀、5为氢气回流泵、6为第二单向阀、7为氢气发生器、8为液体回流控制阀、9为压力传感器、10为氢气供应控制阀、11燃料电池、12为电压传感器、13为电流传感器、14为DC-DC转换器、15为蓄电池、16为稳压二极管、17为第一电阻、18为三极管、19为第二电阻、20为PIC控制器、2A为气液混流腔体、2B为气液隔离板、2C为气体盖板、2D为透气阀、2E为气体接口、2F为超声波液体雾化器、2G为毛细纤维导管、2H为底面密封盖板、2I为排液接口、2J为燃料盒、2K为进液接口、101为电池充电线路、201为第一密封圈、202为第二密封圈、203为第三密封圈、204为第四密封圈、205为气液分离盖板紧固法兰、206为气体盖板紧固法兰、207为环形开口、208为集液槽、3A为毛细纤维、3B为固体燃料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参考图2及图3,本发明所述的氢气发生器包括气液混流腔体2A、底面密封盖板2H及气液隔离板2B;气液隔离板2B覆盖于气液混流腔体2A的顶部出口处,其中,气液隔离板2B上密封设置有气体盖板2C,气体盖板2C上设置有气体接口2E,气液隔离板2B上设置有透气阀2D,气液混流腔体2A经透气阀2D与气体接口2E相连通,气液混流腔体2A的底部设置有圆柱形开口、进液接口2K及排液接口2I,其中,底面密封盖板2H上设置有中空结构的集液槽208,所述集液槽208***于圆柱形开口内,气液混流腔体2A内设置有超声波液体雾化器2F、毛细纤维导管2G及燃料盒2J,其中,进液接口2K经毛细纤维导管2G与超声波液体雾化器2F的入口相连通,集液槽208的侧面设置有出液口,燃料盒2J位于集液槽208的上方。
燃料盒2J的侧面开设有若干孔隙,燃料盒2J内填充有固体燃料3B,固体燃料3B内部的毛细纤维3A伸出固体燃料3B外,燃料盒2J底部从固体燃料3B伸出的毛细纤维3A能够触及集液槽208的底部,其中,毛细纤维导管2G内填充有能够使液体产生毛细流动的纤维;毛细纤维导管2G与气液混流腔体2A底面接触位置的壁面上设有环形开口207。
为达到较好的密封效果,防止氢气泄漏,气液混流腔体2A上端的侧面套接有气液分离盖板紧固法兰205,气液隔离板2B与所述气液分离盖板紧固法兰205相连接,其中,气液分离盖板紧固法兰205与气液隔离板2B之间设置有第一密封圈201;气液隔离板2B上设置有气体盖板紧固法兰206,其中,气体盖板2C固定于所述气体盖板紧固法兰206上,其中,气体盖板2C与气体盖板紧固法兰206之间设置有第二密封圈202;圆柱形开口与集液槽208之间通过螺纹连接,圆柱形开口的下端面与底面密封盖板2H的上表面之间设置有第三密封圈203;燃料盒2J的下端***于集液槽208内并与集液槽208之间通过螺纹连接,其中,燃料盒2J与集液槽208之间设置有第四密封圈204。
固体燃料3B为淀粉系高吸水材料与碱金属硼氢化物的混合物;或者固体燃料3B为淀粉系高吸水材料、碱性金属硼氢化物以及碱性金属硼氢化物水解催化剂的混合物,其中,碱性金属硼氢化物为LiBH4、NaBH4、KBH4、Ca(BH4)2或Mg(BH4)2;碱性金属硼氢化物水解催化剂为Co-B粉体、Ni-Co催化剂、Ru/Ni泡沫催化剂、CoCl2催化剂、苹果酸或柠檬酸;淀粉高吸水性材料为淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料、支链淀粉酶制水凝胶、甲醛改性淀粉接枝丙稀腈共聚物、环氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物及缩水甘油醚交联淀粉接枝丙烯腈共聚物中的一种或几种的混合物。
毛细纤维3A为纤维素系高吸水性材料,纤维素高吸水性材料为亲水性毛细纤维并为可以使液体在其内部产生毛细流动的丝状物,纤维材料具有亲水性及吸湿特性,纤维素大分子上存在亲水性基因,毛细纤维3A表面有众多的微细细孔及沟槽,其截面为特殊的异形状,如“+”、“Y”、”T”、“C”、“O”等异形形状。其中,纤维素高吸水性材料为天然纤维棉、麻、丝和毛,羟乙基纤维素高吸水性材料、羧甲基纤维素高吸水性材料、纤维素黄原酸盐高吸水性材料、纤维素接枝共聚高吸水性材料、纤维素接枝丙烯腈高吸水性材料及纤维素接枝丙烯酸高吸水性材料中的一种或几种的混合物。
参考图1,本发明所述的氢发电***包括蓄电池15、储液罐1、三通混流阀4、燃料电池11及氢气发生器7;储液罐1的液体出口与三通混流阀4的第一个开口相连通,三通混流阀4的第二个开口与氢气发生器7的进液接口2K相连通,氢气发生器7的气体接口2E与燃料电池11的阳极气体入口相连通,燃料电池11的阳极气体出口与三通混流阀4的第三个开口相连通,氢气发生器7的排液接口2I与储液罐1的入口相连通,燃料电池11的正极及负极与蓄电池15相连接,其中,储液灌1中储存的液体为水、或水与酸的混合溶液,其中,酸为酸柠檬酸、苹果酸或醋酸。
具体的,储液罐1的液体出口经液体增压泵2及第一单向阀3与三通混流阀4的第一个开口相连通;氢气发生器7的气体接口2E经氢气供应控制阀10与燃料电池11的阳极气体入口相连通;燃料电池11的阳极气体出口经氢气回流泵5及第二单向阀6与三通混流阀4的第二个开口相连通;氢气发生器7的排液接口2I经液体回流控制阀8与储液罐1的入口相连通。
另外,本发明还包括DC-DC转换器14、第一电阻17、第二电阻19、稳压二极管16及三极管18;燃料电池11的正极及负极经DC-DC转换器14与蓄电池15相连接,第一电阻17的一端与燃料电池11的阴极相连接,第一电阻17的另一端与第二电阻19的一端及稳压二极管16的阳极相连接,稳压二极管16的阴极与燃料电池11的阳极相连接,第二电阻19的另一端与三极管18的基极相连接,三极管18的集电极与蓄电池15相连接,三极管18的发射极接地。
本发明还包括PIC控制器20、用于检测燃料电池11输出电压的电压传感器12、用于检测燃料电池11输出电流的电流传感器13以及用于检测氢气发生器7气体接口2E处气体压强的压力传感器9,其中,PIC控制器20的输入端与压力传感器9、电压传感器12及电流传感器13相连接,PIC控制器20的输出端与液体增压泵2、氢气回流泵5、氢气供应控制阀10及液体回流控制阀8相连接。
燃料盒2J为柱体容器,燃料盒2J的下端面为开口,用于放入或取出燃料,燃料盒2J的侧壁上设有若干孔隙,以便燃料盒2J内部腔体与气液混流腔体2A内腔保持连通,使得气流在两个腔室之间可以自由流动;
参考图2,固体燃料3B为多孔介质结构,固体燃料3B中的毛细纤维3A伸出燃料盒2J,其中,固体燃料3B底部伸出的毛细纤维3A可以接触到集液槽208的底部。
其中,固体燃料3B的制备方法包括以下步骤:将粉状碱金属硼氢化物及固体催化剂进行球磨,使粉状碱金属硼氢化物和固态催化剂颗粒粉碎并混合均匀,然后加入毛细纤维3A材进行混合,得混合物,然后通过模具将混合物压制成不同形状的固体块状,如颗粒状、片状、蜂窝状等;或者固体燃料3B的制备方法包括以下步骤:将毛细纤维3A制作成三维网路支架,然后将粉状碱金属硼氢化物的热饱和溶液吸附在三维支架上,并冷却,所述三维网路支架为多孔、树枝状、蜂窝状结构。
本发明的工作过程如下:
储液罐1中的溶液经液体增压泵2及第一单向阀3进入到三通混流阀4中,然后与燃料电池11阳极输出的氢气和水的混合物进行汇流以形成混合流体,所述混合流体进入到氢气发生器7的进液接口2K中,然后再经氢气发生器7的进液接口2K进入到毛细纤维导管2G中,随后通过毛细纤维导管2G中的毛细纤维流动进入到超声波液体雾化器2F中进行雾化,以形成雾化液滴,雾化液滴进入到气液混流腔体2A中,然后经燃料盒2J侧面的孔隙扩散进入到燃料盒2J中,在燃料盒2J中,雾化液滴被毛细纤维3A吸收,并经毛细纤维3A的毛细通道进入到固体燃料3B内部后与固体燃料发生水解反应产生氢气,产生的氢气释放到固体燃料3B表面后进入到气液混流腔体2A内,然后经透气阀2D及气体接口2E进入到氢气供应控制阀10中,再经氢气供应控制阀10进入到燃料电池11的阳极中进行发电,气液混流腔体2A中没有进入燃料盒2J中的液滴在重力作用下逐渐降落在气液混流腔体2A的底部,并最终团聚变成液体后流入集液槽208中,固体燃料3B底部的毛细纤维3A吸收集液槽208中的液体并传输至固体燃料3B中发生水解反应产生氢气,当集液槽208中的液体过多时,则经集液槽208的出液口进入到气液混流腔体2A中,并最终经排液接口2I及液体回流控制阀8进入到储液灌1中。
燃料电池11的阳极气体出口输出的氢气与液体的混合物经氢气回流泵5增压后进入到三通混流阀4中,以提高氢气的利用率,燃料电池11输出的电能经DC-DC转换器14进行电压变换后存储至蓄电池15中,其中,通过蓄电池15为外接负载、液体增压泵2、氢气回流泵5、氢气供应控制阀10、液体回流控制阀8、氢气发生器7中超声波液体雾化器2F、压力传感器9、电压传感器12、电流传感器13及PIC控制器20进行供电。
当燃料盒2J中固体燃料3B消耗殆尽时,则打开底面密封盖板2H,更换新的固体燃料3B。
参考图1,当燃料电池11输出电压大于稳压二极管16的反向击穿电压时,DC-DC转换器14与蓄电池15之间的电池充电线路101导通,燃料电池11经DC-DC转换器14在安全环境下向蓄电池15充电;当燃料电池11输出电压小于稳压二极管16的反向击穿电压时,稳压二极管16的电阻极大,相当于断路,同时导致电池充电线路101断开,电流为零,即完成燃料电池11负载的切除,避免低电压条件下的负载连接,延长燃料电池11的使用寿命。
另外,PIC控制器20接收压力传感器9、电压传感器12及电流传感器13检测的信号,并根据接收到的信号控制液体增压泵2、氢气回流泵5、氢气供应控制阀10及液体回流控制阀8,使蓄电池15输出的电压恒定。
Claims (10)
1.一种氢气发生器,其特征在于,包括气液混流腔体(2A)、底面密封盖板(2H)及气液隔离板(2B);
气液隔离板(2B)覆盖于气液混流腔体(2A)的顶部出口处,其中,气液隔离板(2B)上密封设置有气体盖板(2C),气体盖板(2C)上设置有气体接口(2E),气液隔离板(2B)上设置有透气阀(2D),气液混流腔体(2A)经透气阀(2D)与气体接口(2E)相连通,气液混流腔体(2A)的底部设置有圆柱形开口、进液接口(2K)及排液接口(2I),其中,底面密封盖板(2H)上设置有中空结构的集液槽(208),所述集液槽(208)***于圆柱形开口内,气液混流腔体(2A)内设置有超声波液体雾化器(2F)、毛细纤维导管(2G)及燃料盒(2J),其中,进液接口(2K)经毛细纤维导管(2G)与超声波液体雾化器(2F)的入口相连通,集液槽(208)的侧面设置有出液口,燃料盒(2J)位于集液槽(208)的上方;
燃料盒(2J)的侧面开设有若干孔隙,燃料盒(2J)内填充有固体燃料(3B)以及位于固体燃料(3B)内的毛细纤维(3A),燃料盒(2J)中固体燃料(3B)底部的毛细纤维(3A)伸入到集液槽(208)内。
2.根据权利要求1所述的氢气发生器,其特征在于,气液混流腔体(2A)上端的侧面套接有气液分离盖板紧固法兰(205),气液隔离板(2B)与所述气液分离盖板紧固法兰(205)相连接,其中,气液分离盖板紧固法兰(205)与气液隔离板(2B)之间设置有第一密封圈(201)。
3.根据权利要求2所述的氢气发生器,其特征在于,气液隔离板(2B)上设置有气体盖板紧固法兰(206),其中,气体盖板(2C)固定于所述气体盖板紧固法兰(206)上,其中,气体盖板(2C)与气体盖板紧固法兰(206)之间设置有第二密封圈(202)。
4.根据权利要求3所述的氢气发生器,其特征在于,圆柱形开口与集液槽(208)之间通过螺纹连接,圆柱形开口的下端面与底面密封盖板(2H)的上表面之间设置有第三密封圈(203);
燃料盒(2J)的下端***于集液槽(208)内并与集液槽(208)之间通过螺纹连接,其中,燃料盒(2J)与集液槽(208)之间设置有第四密封圈(204)。
5.根据权利要求1所述的氢气发生器,其特征在于,
固体燃料(3B)为淀粉系高吸水材料与碱金属硼氢化物的混合物;
或者固体燃料(3B)为淀粉系高吸水材料、碱性金属硼氢化物以及碱性金属硼氢化物水解催化剂的混合物;
其中,碱性金属硼氢化物为LiBH4、NaBH4、KBH4、Ca(BH4)2或Mg(BH4)2;
碱性金属硼氢化物水解催化剂为Co-B粉体、Ni-Co催化剂、 Ru/Ni泡沫催化剂、CoCl2催化剂、苹果酸或柠檬酸;
淀粉系高吸水材料为淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料、支链淀粉酶制水凝胶、甲醛改性淀粉接枝丙稀腈共聚物、环氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物及缩水甘油醚交联淀粉接枝丙烯腈共聚物中的一种或几种的混合物;
毛细纤维(3A)为纤维素系高吸水材料,其中,纤维素系高吸水材料为天然纤维棉、麻、丝和毛,羟乙基纤维素高吸水性材料、羧甲基纤维素高吸水性材料、纤维素黄原酸盐高吸水性材料、纤维素接枝共聚高吸水性材料、纤维素接枝丙烯腈高吸水性材料及纤维素接枝丙烯酸高吸水性材料中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的氢气发生器,其特征在于,毛细纤维(3A)端部伸出到固体燃料(3B)外,其中,伸出到固体燃料(3B)下表面外的毛细纤维(3A)能够触及到集液槽(208)的底部。
7.一种氢发电***,其特征在于,包括蓄电池(15)、储液罐(1)、三通混流阀(4)、燃料电池(11)及权利要求1所述的氢气发生器(7);
储液罐(1)的液体出口与三通混流阀(4)的第一个开口相连通,三通混流阀(4)的第二个开口与氢气发生器(7)的进液接口(2K)相连通,氢气发生器(7)的气体接口(2E)与燃料电池(11)的阳极气体入口相连通,燃料电池(11)的阳极气体出口与三通混流阀(4)的第三个开口相连通,氢气发生器(7)的排液接口(2I)与储液罐(1)的入口相连通,燃料电池(11)的正极及负极与蓄电池(15)相连接。
8.根据权利要求7所述的氢发电***,其特征在于,储液罐(1)的液体出口经液体增压泵(2)及第一单向阀(3)与三通混流阀(4)的第一个开口相连通;
氢气发生器(7)的气体接口(2E)经氢气供应控制阀(10)与燃料电池(11)的阳极气体入口相连通;
燃料电池(11)的阳极气体出口经氢气回流泵(5)及第二单向阀(6)与三通混流阀(4)的第二个开口相连通;
氢气发生器(7)的排液接口(2I)经液体回流控制阀(8)与储液罐(1)的入口相连通。
9.根据权利要求7所述的氢发电***,其特征在于,还包括DC-DC转换器(14)、第一电阻(17)、第二电阻(19)、稳压二极管(16)及三极管(18);
燃料电池(11)的正极及负极经DC-DC转换器(14)与蓄电池(15)相连接,第一电阻(17)的一端与燃料电池(11)的阴极相连接,第一电阻(17)的另一端与第二电阻(19)的一端及稳压二极管(16)的阳极相连接,稳压二极管(16)的阴极与燃料电池(11)的阳极相连接,第二电阻(19)的另一端与三极管(18)的基极相连接,三极管(18)的集电极与蓄电池(15)相连接,三极管(18)的发射极接地。
10.根据权利要求9所述的氢发电***,其特征在于,还包括PIC控制器(20)、用于检测燃料电池(11)输出电压的电压传感器(12)、用于检测燃料电池(11)输出电流的电流传感器(13)以及用于检测氢气发生器(7)气体接口(2E)处气体压强的压力传感器(9),其中,PIC控制器(20)的输入端与压力传感器(9)、电压传感器(12)及电流传感器(13)相连接,PIC控制器(20)的输出端与液体增压泵(2)、氢气回流泵(5)、氢气供应控制阀(10)及液体回流控制阀(8)相连接。
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