電能存儲(chǔ)系統(tǒng)、智能微電網(wǎng)、雙向逆變器的制造方法
【專利摘要】電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，包含制氫發(fā)電模塊和發(fā)電控制模塊；制氫發(fā)電模塊，包括防混合裝置、第一容器、第二容器、充水口、充水閥、第一電極、第二電極、第一管道、第二管道、第一氣泵、第二氣泵、第一單向閥、第二單向閥、第一氣罐、第二氣罐、第一入口氣閥、第二入口氣閥、第一穩(wěn)壓閥、第二穩(wěn)壓閥、氫燃料電池、第三管道、第四管道（GD4）、循環(huán)閥、除氣容器；智能微電網(wǎng)、雙向逆變器，具有前述的用于電解制氫防混合的裝置。本發(fā)明成本低廉、應(yīng)用靈活、使用壽命長(zhǎng)、不易損壞、穩(wěn)定可靠。
【專利說(shuō)明】
電能存儲(chǔ)系統(tǒng)、智能微電網(wǎng)、雙向逆變器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及用于電解制氫防混合的裝置、電解制氫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)的大規(guī)模儲(chǔ)能一直是一個(gè)巨大的問(wèn)題，存在改進(jìn)空間，現(xiàn)有的電池儲(chǔ)能存在諸多技術(shù)問(wèn)題，難以規(guī)?；瘮U(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決技術(shù)背景中敘述的問(wèn)題，本發(fā)明提出了電能存儲(chǔ)系統(tǒng)、智能微電網(wǎng)、雙向逆變器。
[0004]本發(fā)明具有如下技術(shù)內(nèi)容。
[0005]1、電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:
包含制氫發(fā)電模塊和發(fā)電控制模塊；
制氫發(fā)電模塊，其特征在于:包括防混合裝置(LXQ)、第一容器(LI)、第二容器(L2)、充水口、充水閥(F3)、第一電極(DJ1)、第二電極(DJ2)、第一管道(GD1)、第二管道(GD2)、第一氣栗(BI)、第二氣栗(B2)、第一單向閥(DFl)、第二單向閥(DF2)、第一氣罐(Ql)、第二氣罐(Q2 )、第一入口氣閥(Fl)、第二入口氣閥(F2)、第一穩(wěn)壓閥(Wl)、第二穩(wěn)壓閥(W2)、氫燃料電池(BAT1)、第三管道(GD3)、第四管道(GD4)、循環(huán)閥(F4)、除氣容器(YLG);
制氫發(fā)電模塊的防混合裝置包括殼體(LXQ)、螺旋管腔(LXG)、第一管腔(ZGl)、第二管腔(ZG2);螺旋管腔(LXG)為螺旋狀，螺旋管腔(LXG)具有第一端和第二端;第一管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第一管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第一管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第一管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JK1);第一管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第一端相通；第一管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第一管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKl)超出螺旋管腔(LXG)的第二端;第二管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第二管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第二管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第二管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JKl);第二管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第二端相通；第二管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第二管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKl)超出螺旋管腔(LXG)的第一端；
制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的底部與防混合裝置(LXQ)的一端相通，第二容器(L2)的的底部與防混合裝置(LXQ)的另一端相通;也就是說(shuō)第一容器(LI)的的底部、第二容器(L2)的的底部通過(guò)防混合裝置(LXQ)相通；
制氫發(fā)電模塊中:第一電極(DJl)裝置在第一容器(LI)的容腔內(nèi)，第一電極(DJl)的最下端的水平位置高于第一容器(LI)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置；
制氫發(fā)電模塊中:第二電極(DJ2)裝置在第二容器(L2)的容腔內(nèi)，第二電極(DJ2)的最下端的水平位置高于第二容器(L2)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置；當(dāng)?shù)谝蝗萜?LI)、第二容器(L2)電解時(shí)氣壓差太大時(shí)會(huì)由于液體脫離電極而終止電解反應(yīng)；
制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的頂部通過(guò)第一管道(GDI)經(jīng)由第一氣栗(BI)、第一單向閥(DFl)與第一氣罐(Ql)相通，第一氣栗(BI)將第一容器(LI)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第一氣罐(Ql)內(nèi)，第一單向閥(DFl)允許第一容器(LI)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第一氣罐(Ql)，第一單向閥(DFl)不允許第一氣罐(Ql)流動(dòng)到第一容器(LI)內(nèi)；
制氫發(fā)電模塊中:第二容器(L2)的頂部通過(guò)第二管道(GD2)經(jīng)由第二氣栗(B2)、第二單向閥(DF2)與第二氣罐(Q2)相通，第二氣栗(B2)將第二容器(L2)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第二氣罐(Q2)內(nèi)，第二單向閥(DF2)允許第二容器(L2)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第二氣罐(Q2)，第二單向閥(DF2)不允許第二氣罐(Q2)流動(dòng)到第二容器(L2)內(nèi)；
制氫發(fā)電模塊中:第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第一穩(wěn)壓閥(Wl)，第一穩(wěn)壓閥(Wl)允許流體從第一氣罐(QI)流向氫燃料電池(BATI )，第一穩(wěn)壓閥(Wl)不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第一氣罐(Ql)，第一穩(wěn)壓閥(Wl)能夠控制第一氣罐(Ql)所連接的氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓；
制氫發(fā)電模塊中:第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第二穩(wěn)壓閥(W2)，第二穩(wěn)壓閥(W2)允許流體從第二氣罐(Q2 )流向氫燃料電池(BATI)，第二穩(wěn)壓閥(W2 )不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第二氣罐(Q2 )，第二穩(wěn)壓閥(W2 )能夠控制第二氣罐(Q2 )所連接的氫燃料電池(BATI)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓；
制氫發(fā)電模塊中:第三管道(⑶3)的上端與氫燃料電池(BATl)的排水口相通，第三管道(⑶3)的下端與除氣容器(YLG)的容腔相通;第四管道(⑶4)的上端與除氣容器(YLG)的容腔相通，第四管道(GD4)的下端經(jīng)由循環(huán)閥(F4)與第一容器(LI)相通，使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水可以重新流入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中，循環(huán)使用;第三管道(GD3)的下端開(kāi)口的水平位置低于第四管道(GD4)的上端開(kāi)口的水平位置，可以防止氣體進(jìn)入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中；
制氫發(fā)電模塊中:還具有超聲波發(fā)生器(Cl)，超聲波發(fā)生器(Cl)位于除氣容器(YLG)內(nèi)部;還具有排氣口，除氣容器(YLG)通過(guò)第五管道(GD5)與排氣孔相通，第五管道(GD5)的流體路徑中還具有第五栗(B5)、排氣閥(F5);通過(guò)控制除氣容器(YLG)除氣操作時(shí)在超聲波發(fā)生器(Cl)的同時(shí)開(kāi)放排氣閥(F5)并打開(kāi)第五栗(B5)降低除氣容器(YLG)的氣壓，使使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水中溶解的氣體脫出，超聲波發(fā)生器(Cl)脫氣的同時(shí)降低除氣容器(YLG)的氣壓的設(shè)計(jì)使得脫氣硬件成本很低且效果很好；
制氫發(fā)電模塊中:氫燃料電池(BATl)具有電源輸出點(diǎn)(VCC1)、電源地點(diǎn)(GNDl);
發(fā)電控制模塊的特征在于:包括單片機(jī)(PIC12F510)、第一采樣電阻(RT1)、第二采樣電阻(RT2);第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2)串聯(lián)在儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCI)與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDI)之間；第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2 )串聯(lián)其公共點(diǎn)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)能夠進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的1腳相連;單片機(jī)(PIC12F510)的電源腳與儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCl)相連，單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDl)相連;單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一入口氣閥(Fl)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二入口氣閥(F2)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一穩(wěn)壓閥(Wl)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二穩(wěn)壓閥(W2)。單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)第一采樣電阻(RTl)、第二采樣電阻(RT2 )監(jiān)控氫燃料電池(BATl)發(fā)電狀況、通過(guò)控制第一穩(wěn)壓閥(Wl)、第二穩(wěn)壓閥(W2 )控制氫燃料電池(BATI)的發(fā)電量構(gòu)成控制環(huán)鏈，使得氫燃料電池(BATI)的發(fā)電穩(wěn)定可控。
[0006]2、如技術(shù)內(nèi)容I所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊的單片機(jī)為PIC
單片機(jī)。
[0007]3、如技術(shù)內(nèi)容I所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊還包括濾波電容，濾波電容的兩個(gè)端分別與單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳和電源腳相連，起到濾波的作用。。
[0008]4、如技術(shù)內(nèi)容I所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊還具有指示裝置。
[0009]5、如技術(shù)內(nèi)容5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:指示裝置為L(zhǎng)ED燈。
[0010]6、如技術(shù)內(nèi)容5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:指示裝置為顯示屏幕。
[0011]7、如技術(shù)內(nèi)容5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:制氫發(fā)電模塊中的氫燃料電池(BATI)具有電源輸出點(diǎn)(VCCl )、電源地點(diǎn)(GNDI)之間具有濾波電容。
[0012]8、如技術(shù)內(nèi)容5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:氫發(fā)電模塊中的防混合裝置的螺旋管腔(LXG)具有致密的氧化層。
[0013]9、智能微電網(wǎng)，其特征在于:具有技術(shù)內(nèi)容1-8所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)。
[0014]10、雙向逆變器，其特征在于:具有技術(shù)內(nèi)容1-8所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)。
[0015]技術(shù)內(nèi)容說(shuō)明及其有益效果。
[0016]本發(fā)明成本低廉、應(yīng)用靈活、使用壽命長(zhǎng)、不易損壞、穩(wěn)定可靠、方便規(guī)模化擴(kuò)展。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為實(shí)施實(shí)例I的制氫發(fā)電模塊的示意圖。
[0018]圖2為實(shí)施實(shí)例I的儲(chǔ)電模塊的示意圖。
[0019]圖3為實(shí)施實(shí)例I的發(fā)電控制模塊的示意圖。
[0020]圖4為實(shí)施實(shí)例I的充能模塊的示意圖。
[0021]圖5為實(shí)施實(shí)例I的用于電解制氫防混合的裝置的示意圖，其中a為縱切圖，b為a中剖面N1-NI的剖切圖。
[0022]
具體實(shí)施實(shí)例
下面將結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]實(shí)施實(shí)例1、如圖1-5所示一種能量?jī)?chǔ)存裝置，其特征在于:包括制氫發(fā)電模塊、儲(chǔ)電模塊、發(fā)電控制模塊、充能模塊；
如圖1所示，制氫發(fā)電模塊，其特征在于:包括防混合裝置(LXQ)、第一容器(LI)、第二容器(L2)、充水口、充水閥(F3)、第一電極(DJl)、第二電極(DJ2)、第一管道(GDI)、第二管道(⑶2)、第一氣栗(BI)、第二氣栗(B2)、第一單向閥(DFl)、第二單向閥(DF2)、第一氣罐(Q1)、第二氣罐(Q2 )、第一入口氣閥(Fl)、第二入口氣閥(F2)、第一穩(wěn)壓閥(Wl)、第二穩(wěn)壓閥(W2 )、氫燃料電池(BAT1)、第三管道(GD3)、第四管道(GD4)、循環(huán)閥(F4)、除氣容器(YLG);
制氫發(fā)電模塊的防混合裝置包括殼體(LXQ)、螺旋管腔(LXG)、第一管腔(ZGl)、第二管腔(ZG2);螺旋管腔(LXG)為螺旋狀，螺旋管腔(LXG)具有第一端和第二端;第一管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第一管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第一管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第一管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JK1);第一管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第一端相通；第一管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第一管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKl)超出螺旋管腔(LXG)的第二端;第二管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第二管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第二管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第二管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JKl);第二管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第二端相通；第二管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第二管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKI)超出螺旋管腔(LXG )的第一端。
[0024]
制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的底部與防混合裝置(LXQ)的一端相通，第二容器(L2)的的底部與防混合裝置(LXQ)的另一端相通;也就是說(shuō)第一容器(LI)的的底部、第二容器(L2)的的底部通過(guò)防混合裝置(LXQ)相通；
制氫發(fā)電模塊中:第一電極(DJl)裝置在第一容器(LI)的容腔內(nèi)，第一電極(DJl)的最下端的水平位置高于第一容器(LI)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置；
制氫發(fā)電模塊中:第二電極(DJ2)裝置在第二容器(L2)的容腔內(nèi)，第二電極(DJ2)的最下端的水平位置高于第二容器(L2)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置；當(dāng)?shù)谝蝗萜?LI)、第二容器(L2)電解時(shí)氣壓差太大時(shí)會(huì)由于液體脫離電極而終止電解反應(yīng)；
制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的頂部通過(guò)第一管道(GDI)經(jīng)由第一氣栗(BI)、第一單向閥(DFl)與第一氣罐(Ql)相通，第一氣栗(BI)將第一容器(LI)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第一氣罐(Ql)內(nèi)，第一單向閥(DFl)允許第一容器(LI)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第一氣罐(Ql)，第一單向閥(DFl)不允許第一氣罐(Ql)流動(dòng)到第一容器(LI)內(nèi)；
制氫發(fā)電模塊中:第二容器(L2)的頂部通過(guò)第二管道(GD2)經(jīng)由第二氣栗(B2)、第二單向閥(DF2)與第二氣罐(Q2)相通，第二氣栗(B2)將第二容器(L2)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第二氣罐(Q2)內(nèi)，第二單向閥(DF2)允許第二容器(L2)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第二氣罐(Q2)，第二單向閥(DF2)不允許第二氣罐(Q2)流動(dòng)到第二容器(L2)內(nèi)；
制氫發(fā)電模塊中:第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第一穩(wěn)壓閥(Wl)，第一穩(wěn)壓閥(Wl)允許流體從第一氣罐(QI)流向氫燃料電池(BATI )，第一穩(wěn)壓閥(Wl)不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第一氣罐(Ql )，第一穩(wěn)壓閥(Wl)能夠控制第一氣罐(Ql)所連接的氫燃料電池(BATI)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓；
制氫發(fā)電模塊中:第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第二穩(wěn)壓閥(W2)，第二穩(wěn)壓閥(W2)允許流體從第二氣罐(Q2 )流向氫燃料電池(BATI)，第二穩(wěn)壓閥(W2 )不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第二氣罐(Q2 )，第二穩(wěn)壓閥(W2 )能夠控制第二氣罐(Q2 )所連接的氫燃料電池(BATI)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓；
制氫發(fā)電模塊中:第三管道(⑶3)的上端與氫燃料電池(BATl)的排水口相通，第三管道(⑶3)的下端與除氣容器(YLG)的容腔相通;第四管道(⑶4)的上端與除氣容器(YLG)的容腔相通，第四管道(GD4)的下端經(jīng)由循環(huán)閥(F4)與第一容器(LI)相通，使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水可以重新流入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中，循環(huán)使用;第三管道(GD3)的下端開(kāi)口的水平位置低于第四管道(GD4)的上端開(kāi)口的水平位置，可以防止氣體進(jìn)入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中；
制氫發(fā)電模塊中:還具有超聲波發(fā)生器(Cl)，超聲波發(fā)生器(Cl)位于除氣容器(YLG)內(nèi)部;還具有排氣口，除氣容器(YLG)通過(guò)第五管道(GD5)與排氣孔相通，第五管道(GD5)的流體路徑中還具有第五栗(B5)、排氣閥(F5);通過(guò)控制除氣容器(YLG)除氣操作時(shí)在超聲波發(fā)生器(Cl)的同時(shí)開(kāi)放排氣閥(F5)并打開(kāi)第五栗(B5)降低除氣容器(YLG)的氣壓，使使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水中溶解的氣體脫出，超聲波發(fā)生器(Cl)脫氣的同時(shí)降低除氣容器(YLG)的氣壓的設(shè)計(jì)使得脫氣硬件成本很低且效果很好；
制氫發(fā)電模塊中:氫燃料電池(BATl)具有電源輸出點(diǎn)(VCC1)、電源地點(diǎn)(GNDl)。
[0025]如圖2所示，儲(chǔ)電模塊，其特征在于:包含多個(gè)蓄電模塊、控制模塊、隔離二極管(D99)、第二電源點(diǎn)(VCC2)、電源輸入點(diǎn)(VCCl)、電源輸出點(diǎn)(OUT)、公共地點(diǎn)；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊包含輸入節(jié)點(diǎn)(INl)、輸出節(jié)點(diǎn)(IN2 )、保險(xiǎn)絲(LF)、第二電阻(R2)、第一電阻(R1)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三電阻(R3)、可充電池(BAT)、電源地點(diǎn)(GND1)、單片機(jī)(PIC12F510)、第一節(jié)點(diǎn)(SI)、第二節(jié)點(diǎn)(S2)、第三節(jié)點(diǎn)(S3)、光耦(0C1)；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第一二極管(Dl)的正極與輸入節(jié)點(diǎn)(INl)相連，第一二極管(Dl)的負(fù)極經(jīng)由保險(xiǎn)絲連接到可充電池(BAT)的正極；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第二二極管(D2 )的負(fù)極和輸出節(jié)點(diǎn)(IN2 )相連，第二二極管(D2)的正極與第一二極管(Dl)的負(fù)極相連；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第三電阻(R3)的一端和第三節(jié)點(diǎn)(S3)，第三電阻(R3)的另一端與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第三節(jié)點(diǎn)(S3)與可充電池(BAT)的正極相連；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:光耦(OCl)的發(fā)射端的正極與第一二極管(Dl)的負(fù)極相連，光耦(OCl)的發(fā)射端的負(fù)極經(jīng)由第二電阻(R2)連接到第二節(jié)點(diǎn)(S2)，光耦(OCl)的接收端的正極與單片機(jī)(PIC12F5 10)的1腳(GP5)相連，光耦(OCl)的接收端的負(fù)極與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳相連;
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第二節(jié)點(diǎn)(S2)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳相連；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:單片機(jī)(PIC12F510)的電源腳與可充電池(BAT)的正極相連，單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳與電源地點(diǎn)(GNDl)相連；
儲(chǔ)電模塊的單片機(jī)(PICl 2F5 10)的一個(gè)的1腳與第二節(jié)點(diǎn)(S2)相連，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)的1腳與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連；
儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:第一電阻(I)、第二電阻(2)、第三電阻(3)三者的阻值相近； 儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊中:電源地點(diǎn)(GNDI)與可充電池(BAT )的負(fù)極相連；
儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCl)與隔離二極管(D99)的正極相連，電源輸出點(diǎn)(OUT)與隔離二極管(D99)的負(fù)極相連；
儲(chǔ)電模塊的第二電源點(diǎn)(VCC2)與隔離二極管(D99)的負(fù)極相連；
儲(chǔ)電模塊的控制模塊與各個(gè)蓄電模塊之間能夠進(jìn)行通訊，控制模塊能夠指揮各個(gè)蓄電模塊進(jìn)行自檢操作檢測(cè)光耦和保險(xiǎn)絲的狀態(tài)，控制模塊的電源接入點(diǎn)與第二電源點(diǎn)(VCC2)相連，控制模塊依靠第二電源點(diǎn)(VCC2)與公共地點(diǎn)之間的電勢(shì)差驅(qū)動(dòng)運(yùn)行；
儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCI)與制氫發(fā)電模塊的氫燃料電池(BATI)的電源輸出點(diǎn)(V C CI)相連，儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(G ND I)與制氫發(fā)電模塊的氫燃料電池(BA TI)的電源地點(diǎn)(GNDl)相連。
[0026]儲(chǔ)電模塊的蓄電模塊的單片機(jī)(PIC12F510)中具有檢測(cè)程序，其步驟包含:
(1)將單片機(jī)(PIC12F510)與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連的1腳設(shè)置為高阻態(tài)；將單片機(jī)(PIC12F510)與第二節(jié)點(diǎn)(S2)相連的1腳設(shè)置為高阻態(tài);將與光耦(OCl)的接收端的負(fù)極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP2)設(shè)置為輸出模式并輸出低電位;將與光耦(OCl)的接收端的正極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP5)設(shè)置為輸出模式并設(shè)置為輸出高電位；
(2)讀取將與光耦(OCl)的接收端的正極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP5)的電位;如果讀取的電位的值為高電位，說(shuō)明光耦正常進(jìn)入下一步驟;如果讀取的電位的值為低電位，則說(shuō)明光耦異常或者保險(xiǎn)絲斷裂，程序返回代表‘測(cè)試失敗’的值并結(jié)束檢測(cè)程序；
(3)將單片機(jī)(PIC12F510)與第二節(jié)點(diǎn)(S2)相連的1腳設(shè)置為輸出模式并輸出低電位；
(4)讀取將與光耦(OCl)的接收端的正極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP5)的電位;如果讀取的電位的值為低電位，則說(shuō)明光耦正常，程序進(jìn)入下一步驟;如果讀取的電位的值為高電位，則說(shuō)明光耦異常，程序返回代表‘測(cè)試失敗’的值并結(jié)束檢測(cè)程序；
(5)將單片機(jī)(PIC12F510)與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連的1腳設(shè)置為采樣模式，并對(duì)第一節(jié)點(diǎn)(SI)的電壓進(jìn)行采樣;如果第一節(jié)點(diǎn)(SI)的電壓值接近單片機(jī)(PIC12F510)的低電位值則說(shuō)明第三電阻(R3)開(kāi)路或第一電阻(Rl)短路，程序返回代表‘測(cè)試失敗的消息’的值并結(jié)束檢測(cè)程序;如果第一節(jié)點(diǎn)(SI)的電壓值接近單片機(jī)(PIC12F510)的高電位值則說(shuō)明第三電阻(R3)短路，程序返回代表‘測(cè)試失敗的消息’的值并結(jié)束檢測(cè)程序;如果第一節(jié)點(diǎn)(SI)的電壓值接近單片機(jī)(PIC12F510)的高電位值的一半則說(shuō)明第三電阻(R3)正常，程序進(jìn)入下一步驟；
(6)將單片機(jī)(PIC12F510)與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連的1腳設(shè)置為輸出模式并輸出低電位，將單片機(jī)(PIC12F510)與第二節(jié)點(diǎn)(S2)相連的1腳設(shè)置為高阻態(tài)；
(7)讀取與光耦(OCl)的接收端的正極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP5)的電位；如果讀取的電位的值為低電位，則說(shuō)明光耦(0C1)、第二電阻(R2)、第一電阻(Rl)正常，程序進(jìn)入下一步驟;如果讀取的電位的值為高電位，則說(shuō)明光耦(OCl)或第二電阻(R2)或第一電阻(Rl)異常，程序返回代表‘測(cè)試失敗，的值并結(jié)束檢測(cè)程序；
(8)將與光耦(OCl)的接收端的正極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP5)設(shè)置為高阻態(tài)，減少功率損失；將與光耦(OCl)的接收端的負(fù)極相連的單片機(jī)(PIC12F510)的1腳(GP2)設(shè)置為高阻態(tài)，減少功率損失；將單片機(jī)(PIC12F510)與第二節(jié)點(diǎn)(S2)相連的1腳(GPl)設(shè)置為高阻態(tài)，減少功率損失；將單片機(jī)(PIC12F510)與第一節(jié)點(diǎn)(SI)相連的1腳(GPO)設(shè)置為高阻態(tài)，減少功率損失；
(9)程序返回代表‘測(cè)試正常，保險(xiǎn)絲未斷路’的值并結(jié)束檢測(cè)程序。
[0027]
如圖3所示，發(fā)電控制模塊的特征在于:包括單片機(jī)(PI Cl 2F510 )、第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2 );第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2 )串聯(lián)在儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCl)與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDl)之間；第一采樣電阻(RTl)、第二采樣電阻(RT2)串聯(lián)其公共點(diǎn)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)能夠進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的1腳相連;單片機(jī)(PIC12F510)的電源腳與儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCl)相連，單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDl)相連;單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一入口氣閥(Fl)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二入口氣閥(F2)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一穩(wěn)壓閥(W1)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二穩(wěn)壓閥(W2)。單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)第一采樣電阻(RTl)、第二采樣電阻(RT2)監(jiān)控氫燃料電池(BATl)發(fā)電狀況、通過(guò)控制第一穩(wěn)壓閥(W1)、第二穩(wěn)壓閥(W2)控制氫燃料電池(BATl)的發(fā)電量構(gòu)成控制環(huán)鏈，使得氫燃料電池(BATl)的發(fā)電穩(wěn)定可控。
[0028]
如圖4所示，充能模塊的特征在于:包括單片機(jī)(PIC12F510)、第一繼電器(Kl)、第二繼電器(K2)、第三繼電器(K3);充能模塊的單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)控制充能模塊的第一繼電器(Kl)控制制氫發(fā)電模塊的第一電極(DJl)、第二電極(DJ2);充能模塊的單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)控制充能模塊的第二繼電器(K2)控制制氫發(fā)電模塊的第一氣栗(BI)、第二氣栗(B2);單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制制氫發(fā)電模塊的的循環(huán)閥(F4);單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制制氫發(fā)電模塊的充水閥(F3);充能模塊的單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)控制充能模塊的第一繼電器(Kl)控制制氫發(fā)電模塊的排氣栗(B5);單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制制氫發(fā)電模塊的超聲波發(fā)生器(Cl)。
[0029]充能時(shí)通過(guò)第一電極(DJ1)、第二電極(DJ2)將水電解為氫氣和氧氣兩種氣體，電解產(chǎn)物氫氣、氧氣通過(guò)第一氣栗(BI)、第二氣栗(B2)壓縮儲(chǔ)存到第一氣罐(Q1)、第二氣罐(Q2)內(nèi)，完成充能。
[0030]釋放能量時(shí)時(shí)第一氣罐(Q1)、第二氣罐(Q2)內(nèi)的氫氣、氧氣兩種氣體氫燃料電池(BATl)發(fā)生化合反應(yīng)釋放電能，并產(chǎn)生穩(wěn)定產(chǎn)物水。
[0031 ] 利用電解反應(yīng)2Η2θ=2Η2+θ2儲(chǔ)能，利用化合反應(yīng)2出+02=2出0釋放能量，二者的物質(zhì)關(guān)系相互逆反，可多次循環(huán)。
[0032]由于具有排出溶解氣體的過(guò)程，本實(shí)施實(shí)例的水物質(zhì)總量在循環(huán)過(guò)程中微量減少，使用一定次數(shù)后需要補(bǔ)充用于作為充放能量介質(zhì)的水。
[0033]實(shí)施實(shí)例2、將實(shí)施實(shí)例I的作為智能微電網(wǎng)的儲(chǔ)能裝置。
[0034]實(shí)施實(shí)例3、將實(shí)施實(shí)例I的作為雙向逆變器的儲(chǔ)能裝置。
[0035]實(shí)施實(shí)例3、將實(shí)施實(shí)例I的作為電力電網(wǎng)的儲(chǔ)能設(shè)備。
[0036]本說(shuō)明不詳處為現(xiàn)有技術(shù)或者公知常識(shí)，故不贅述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于: 包含制氫發(fā)電模塊和發(fā)電控制模塊； 制氫發(fā)電模塊，其特征在于:包括防混合裝置(LXQ)、第一容器(LI)、第二容器(L2)、充水口、充水閥(F3)、第一電極(DJ1)、第二電極(DJ2)、第一管道(GD1)、第二管道(GD2)、第一氣栗(BI)、第二氣栗(B2)、第一單向閥(DFl)、第二單向閥(DF2)、第一氣罐(Ql)、第二氣罐(Q2 )、第一入口氣閥(Fl)、第二入口氣閥(F2)、第一穩(wěn)壓閥(Wl)、第二穩(wěn)壓閥(W2)、氫燃料電池(BAT1)、第三管道(GD3)、第四管道(GD4)、循環(huán)閥(F4)、除氣容器(YLG); 制氫發(fā)電模塊的防混合裝置包括殼體(LXQ)、螺旋管腔(LXG)、第一管腔(ZG1)、第二管腔(ZG2);螺旋管腔(LXG)為螺旋狀，螺旋管腔(LXG)具有第一端和第二端;第一管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第一管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第一管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第一管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JK1);第一管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第一端相通；第一管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第一管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKl)超出螺旋管腔(LXG)的第二端;第二管腔(ZGl)的軸線方向與螺旋管腔(LXG)的螺旋軸線方向相同，第二管腔(ZGl)位于螺旋管腔(LXG)的螺旋線以內(nèi)，第二管腔(ZGl)的長(zhǎng)度大于螺旋管腔(LXG)的兩個(gè)端點(diǎn)所在的與螺旋管腔(LXG)軸線垂直的面的距離;第二管腔(ZGl)具有連接端和開(kāi)口端(JKl);第二管腔(ZGl)的連接端與螺旋管腔(LXG)的第二端相通；第二管腔(ZGl)穿在整個(gè)螺旋管腔(LXG)段，且第二管腔(ZGl)的開(kāi)口端(JKl)超出螺旋管腔(LXG)的第一端； 制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的底部與防混合裝置(LXQ)的一端相通，第二容器(L2)的的底部與防混合裝置(LXQ)的另一端相通;也就是說(shuō)第一容器(LI)的的底部、第二容器(L2)的的底部通過(guò)防混合裝置(LXQ)相通； 制氫發(fā)電模塊中:第一電極(DJl)裝置在第一容器(LI)的容腔內(nèi)，第一電極(DJl)的最下端的水平位置高于第一容器(LI)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置； 制氫發(fā)電模塊中:第二電極(DJ2)裝置在第二容器(L2)的容腔內(nèi)，第二電極(DJ2)的最下端的水平位置高于第二容器(L2)與防混合裝置(LXQ)相通接口的水平位置；當(dāng)?shù)谝蝗萜?LI)、第二容器(L2)電解時(shí)氣壓差太大時(shí)會(huì)由于液體脫離電極而終止電解反應(yīng)； 制氫發(fā)電模塊中:第一容器(LI)的頂部通過(guò)第一管道(GDI)經(jīng)由第一氣栗(BI)、第一單向閥(DFl)與第一氣罐(Ql)相通，第一氣栗(BI)將第一容器(LI)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第一氣罐(Ql)內(nèi)，第一單向閥(DFl)允許第一容器(LI)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第一氣罐(Ql)，第一單向閥(DFl)不允許第一氣罐(Ql)流動(dòng)到第一容器(LI)內(nèi)； 制氫發(fā)電模塊中:第二容器(L2)的頂部通過(guò)第二管道(GD2)經(jīng)由第二氣栗(B2)、第二單向閥(DF2)與第二氣罐(Q2)相通，第二氣栗(B2)將第二容器(L2)內(nèi)的氣體驅(qū)動(dòng)到第二氣罐(Q2)內(nèi)，第二單向閥(DF2)允許第二容器(L2)內(nèi)的氣體流動(dòng)到第二氣罐(Q2)，第二單向閥(DF2)不允許第二氣罐(Q2)流動(dòng)到第二容器(L2)內(nèi)； 制氫發(fā)電模塊中:第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第一氣罐(Ql)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第一穩(wěn)壓閥(Wl)，第一穩(wěn)壓閥(Wl)允許流體從第一氣罐(QI)流向氫燃料電池(BATI )，第一穩(wěn)壓閥(Wl)不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第一氣罐(Ql )，第一穩(wěn)壓閥(Wl)能夠控制第一氣罐(Ql)所連接的氫燃料電池(BATI)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓； 制氫發(fā)電模塊中:第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的一個(gè)進(jìn)氣通道相連，第二氣罐(Q2)與氫燃料電池(BATl)的聯(lián)通路徑上具有第二穩(wěn)壓閥(W2)，第二穩(wěn)壓閥(W2)允許流體從第二氣罐(Q2 )流向氫燃料電池(BATI)，第二穩(wěn)壓閥(W2 )不允許流體從氫燃料電池(BATI)流向第二氣罐(Q2 )，第二穩(wěn)壓閥(W2 )能夠控制第二氣罐(Q2 )所連接的氫燃料電池(BATI)的一個(gè)進(jìn)氣通道的氣壓； 制氫發(fā)電模塊中:第三管道(GD3)的上端與氫燃料電池(BATl)的排水口相通，第三管道(⑶3)的下端與除氣容器(YLG)的容腔相通;第四管道(⑶4)的上端與除氣容器(YLG)的容腔相通，第四管道(GD4)的下端經(jīng)由循環(huán)閥(F4)與第一容器(LI)相通，使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水可以重新流入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中，循環(huán)使用;第三管道(GD3)的下端開(kāi)口的水平位置低于第四管道(GD4)的上端開(kāi)口的水平位置，可以防止氣體進(jìn)入第一容器(LI)、第二容器(L2)構(gòu)成的電解容腔中； 制氫發(fā)電模塊中:還具有超聲波發(fā)生器(Cl)，超聲波發(fā)生器(Cl)位于除氣容器(YLG)內(nèi)部;還具有排氣口，除氣容器(YLG)通過(guò)第五管道(GD5)與排氣孔相通，第五管道(GD5)的流體路徑中還具有第五栗(B5)、排氣閥(F5);通過(guò)控制除氣容器(YLG)除氣操作時(shí)在超聲波發(fā)生器(Cl)的同時(shí)開(kāi)放排氣閥(F5)并打開(kāi)第五栗(B5)降低除氣容器(YLG)的氣壓，使使得氫燃料電池(BATl)的產(chǎn)物水中溶解的氣體脫出，超聲波發(fā)生器(Cl)脫氣的同時(shí)降低除氣容器(YLG)的氣壓的設(shè)計(jì)使得脫氣硬件成本很低且效果很好； 制氫發(fā)電模塊中:氫燃料電池(BAT1)具有電源輸出點(diǎn)(VCC1)、電源地點(diǎn)(GNDl); 發(fā)電控制模塊的特征在于:包括單片機(jī)(PIC12F510)、第一采樣電阻(RT1)、第二采樣電阻(RT2);第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2)串聯(lián)在儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCI)與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDI)之間；第一采樣電阻(RTI)、第二采樣電阻(RT2 )串聯(lián)其公共點(diǎn)與單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)能夠進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的1腳相連;單片機(jī)(PIC12F510)的電源腳與儲(chǔ)電模塊的電源輸入點(diǎn)(VCCl)相連，單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳與儲(chǔ)電模塊的電源地點(diǎn)(GNDl)相連;單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一入口氣閥(Fl)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二入口氣閥(F2)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第一穩(wěn)壓閥(W1)，單片機(jī)(PIC12F510)的一個(gè)1腳控制第二穩(wěn)壓閥(W2); 單片機(jī)(PIC12F510)通過(guò)第一采樣電阻(RT1)、第二采樣電阻(RT2)監(jiān)控氫燃料電池(BATl)發(fā)電狀況、通過(guò)控制第一穩(wěn)壓閥(W1)、第二穩(wěn)壓閥(W2)控制氫燃料電池(BATl)的發(fā)電量構(gòu)成控制環(huán)鏈，使得氫燃料電池(BA TI)的發(fā)電穩(wěn)定可控。2.如權(quán)利要求1所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊的單片機(jī)為PIC單片機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊還包括濾波電容，濾波電容的兩個(gè)端分別與單片機(jī)(PIC12F510)的接地腳和電源腳相連，起到濾波的作用。4.如權(quán)利要求1所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:發(fā)電控制模塊還具有指示裝置。5.如權(quán)利要求5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:指示裝置為L(zhǎng)ED燈。6.如權(quán)利要求5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:指示裝置為顯示屏幕。7.如權(quán)利要求5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:制氫發(fā)電模塊中的氫燃料電池(BATI)具有電源輸出點(diǎn)(VCCl )、電源地點(diǎn)(GNDI)之間具有濾波電容。8.如權(quán)利要求5所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于:氫發(fā)電模塊中的防混合裝置的螺旋管腔(LXG)具有致密的氧化層。9.智能微電網(wǎng)，其特征在于:具有權(quán)利要求1-8所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)。10.雙向逆變器，其特征在于:具有權(quán)利要求1-8所述的電能存儲(chǔ)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J15/00GK105908213SQ201610319366
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】聶新明, 聶鶴鳴, 田亞平, 薛家祥, 喬學(xué)斌, 袁博宇
【申請(qǐng)人】江蘇師范大學(xué)