具有安全和穩(wěn)定的氫儲(chǔ)存的能量單元的制作方法
【專(zhuān)利摘要】根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的能量單元儲(chǔ)存至少水和氫。所述能量單元包括可操作地用于從水中提供氫的電解部件，可操作地用于以固體形式安全和穩(wěn)定的儲(chǔ)存氫的氫儲(chǔ)存部件和可操作地用于以從氫產(chǎn)生電的燃料電池部件。所述能量單元可以和其他類(lèi)似的能量單元組合以為所需應(yīng)用提供持續(xù)的能量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有安全和穩(wěn)定的氫儲(chǔ)存的能量單元
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)?zhí)枮?1/447，571,2011年2月28日提交的名稱(chēng)為具有安全和穩(wěn)定的氫儲(chǔ)存的能量單元的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
【背景技術(shù)】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明一般涉及能量，并且尤其涉及一種能夠在偏遠(yuǎn)場(chǎng)所提供電流的能源。特別地，本申請(qǐng)涉及一種用于發(fā)電的能量單元，該能量單元提供安全和穩(wěn)定的氫儲(chǔ)存。
[0004]相關(guān)技術(shù)描述
[0005]已知從氫產(chǎn)生電流。在已知的應(yīng)用中，電解槽被用來(lái)從水中產(chǎn)生氫氣源。據(jù)本領(lǐng)域所知，通過(guò)電解水能產(chǎn)生氫和氧。當(dāng)施加足夠的能量破壞水中的氧-氫鍵時(shí)，發(fā)生水電解反應(yīng)。
[0006]據(jù)本領(lǐng)域所知，電解包括一種電化學(xué)過(guò)程，涉及電解液的分解。電解過(guò)程中，電解液分解，例如當(dāng)外部直流電壓施加在兩個(gè)電極上，即陽(yáng)極和陰極，該陽(yáng)極和陰極與電解液接觸。電壓等于或超過(guò)閾值引起電解液的分解和氫-水鍵的斷裂，這個(gè)閾值取決于特定的電解液。分解電解液所需的最小電壓稱(chēng)為“分解電壓”。也可以使用其他工藝電解水，比如光合作用工藝。
[0007]此外，根據(jù)本領(lǐng)域所知，一些質(zhì)子交換膜(“PEM”)電解槽通過(guò)電解水能夠產(chǎn)生氫和氧。PEM電解槽包括電解質(zhì)材料，該電解質(zhì)材料包括質(zhì)子傳導(dǎo)聚合物膜。當(dāng)該膜變濕，其所附帶的磺酸脫落，該膜變?yōu)樗嵝圆⑦M(jìn)行質(zhì)子傳導(dǎo)。質(zhì)子即帶正電荷的氫離子穿過(guò)該膜，而陰離子即帶負(fù)電荷的離子不能穿過(guò)該膜。
[0008]因此，根據(jù)本領(lǐng)域所知，當(dāng)直流電壓施加在PEM電解槽提供的電極(即陰極和陽(yáng)極)時(shí)，PEM電解槽將純水分離為氫和氧。當(dāng)直流電壓超過(guò)分解電壓時(shí)，該電解槽將純水分裂為氫和氧。用于將水分離為氫和氧的其他技術(shù)是已知的。并且，根據(jù)本領(lǐng)域所知，燃料電池技術(shù)允許使用氫作為燃料來(lái)產(chǎn)生電流。例如，作為PEM電解槽的一個(gè)功能收集的氫用在燃料電池上。此外，若干單獨(dú)的燃料電池被組合在一個(gè)單元，在本領(lǐng)域稱(chēng)為“燃料電池堆”。燃料電池堆令人滿(mǎn)意地實(shí)現(xiàn)可觀的輸出電壓和/或電流。因此，為了實(shí)現(xiàn)可觀的輸出電壓，若干單獨(dú)的燃料電池必須組合成稱(chēng)為燃料電池堆的單元。
[0009]相鄰的燃料電池可以通過(guò)分離裝置連接，該分離裝置可以形成為板。該板可操作地用于提供各個(gè)燃料電池之間的電連接。此外，該板能提供朝向及遠(yuǎn)離各個(gè)燃料電池的氣體運(yùn)輸。進(jìn)一步的，由各個(gè)燃料電池產(chǎn)生的熱量能夠通過(guò)分離裝置板消散。另外，相鄰電池可以由分離板密封，從而防止燃料和氧化劑泄露。
[0010]在一些已知的實(shí)施例中，板連接到燃料電池堆的端部。該板可操作地用于電連接一個(gè)或多個(gè)外部電路且還可以提供氣體流的連接。由于產(chǎn)生熱量，一個(gè)或多個(gè)燃料堆還可以設(shè)有冷卻，包括通過(guò)空氣或水的冷卻。[0011]在已知的基于氫的燃料電池中，當(dāng)氫原子接觸這個(gè)板、有效地從氫原子獲得電子從而產(chǎn)生自由電子時(shí)就產(chǎn)生了電。氫通常以雙氫(H2)分子存在于自然界。每?jī)蓚€(gè)雙氫分子(2H2)包括4個(gè)氫質(zhì)子和4個(gè)自由電子的勢(shì)能(4H++4e_)。還已知，氧原子由于氧外層的孤對(duì)電子被吸引到帶正電荷的氫質(zhì)子(4H+)。氧以雙氧(02)分子存在于自然界。氧原子與氫質(zhì)子結(jié)合，從而產(chǎn)生水原子及游離態(tài)自由電子，從而產(chǎn)生電流(4H++4e_+02->4H++02+4e_->2H20+4e_)。使用氫以提供電流的其他技術(shù)也是已知的。
[0012]此外，在已知的實(shí)施例中，各個(gè)數(shù)量的單獨(dú)燃料電池決定一個(gè)特定的輸出電壓。這些電池串聯(lián)電連接，使得增加或減少燃料會(huì)分別增大或減小輸出電壓。已知，總輸出電壓是由每個(gè)燃料電池輸出電壓的總和決定的。
[0013]另外，已知將氫儲(chǔ)存為金屬氫化物，例如，在某些金屬或金屬合金的晶格中。根據(jù)本領(lǐng)域所知，當(dāng)氫結(jié)合金屬(或合金)以產(chǎn)生金屬氫化物時(shí)，發(fā)生放熱(產(chǎn)生熱量)反應(yīng)，并且氫被儲(chǔ)存。通過(guò)應(yīng)用熱到金屬氫化物，該氫是可釋放的，此后，可使用在燃料電池中?；蛘撸褂秘?fù)氣壓或應(yīng)用小電流可以使氫從金屬氫化物中釋放。
[0014]以金屬氫化物來(lái)儲(chǔ)氫可能是較優(yōu)的儲(chǔ)存氫的方式，由于它被認(rèn)為是較安全較容易操作。另外，小體積的金屬氫化物可操作地用于儲(chǔ)存相當(dāng)大量的氫，并足以提供大量的燃料以產(chǎn)生電流。然而，儲(chǔ)存金屬氫化物用于產(chǎn)生電流的已知缺點(diǎn)是每質(zhì)量的儲(chǔ)能密度低，因此，儲(chǔ)存箱是相當(dāng)重的。進(jìn)一步地，在金屬氫化物中儲(chǔ)氫通常也需要高壓以促使氫原子進(jìn)入金屬晶體結(jié)構(gòu)中。相對(duì)較低的壓力是必需的以將氫保持在金屬氫化物中，通常為450-800psi (磅/平方英寸),然而,甚至這個(gè)相對(duì)低的儲(chǔ)存壓力也太高而不被認(rèn)為是安全的。因此，高壓操作產(chǎn)生上述討論的關(guān)于高壓儲(chǔ)存氫氣的相同的安全問(wèn)題。
[0015]因此，希望提供一種避免上述與高壓操作、安全性、效率及其他問(wèn)題有關(guān)的問(wèn)題的能量?jī)?chǔ)存單元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]在優(yōu)選實(shí)施例中，公開(kāi)了儲(chǔ)存水和氫的能量單元。所述能量單元包括電源，所述電源可以被包含在所述單元自身的材料中，如果有需要的話(huà)，所述電源提供電用于在第一模式下操作以從水中產(chǎn)生氫。在第二模式下，這種氫被以固體形式安全和穩(wěn)定的儲(chǔ)存在能量單元中。在第三模式下，所述氫被用于發(fā)電。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，能量單元包括:外罩；能量源，所述能量源安裝所述外罩內(nèi)或所述外罩上，并配置為提供電；流體室，所述流體室位于所述外罩內(nèi)，配置為容納一定體積的流體；電解元件，所述電解元件位于所述外罩內(nèi)，電連接到所述能量源，并與所述流體室流體連通，電解室配置為和可操作地用于分解所述流體并提供氫氣；氫儲(chǔ)存元件，所述氫儲(chǔ)存元件位于所述外罩內(nèi)，連接到所述電解元件，并配置為以固體形式儲(chǔ)存氫；和燃料電池，所述燃料電池位于所述外罩內(nèi)，連接到所述氫儲(chǔ)存元件，并可操作地用于使用至少?gòu)乃鰵鋬?chǔ)存元件供給的氫來(lái)產(chǎn)生電。
[0018]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的能量系統(tǒng)包括多個(gè)能量單元；每個(gè)能量單元包括:外罩；能量源，所述能量源安裝在所述外罩內(nèi)或所述外罩上，配置為提供電；流體室，所述流體室位于所述外罩內(nèi)，配置為容納一定體積的流體；電解元件，所述電解元件位于所述外罩內(nèi)，電連接到所述能量源，并與所述流體室流體連通，電解室配置為和可操作地用于分解所述流體并提供氫氣；氫儲(chǔ)存元件，所述氫儲(chǔ)存元件位于所述外罩內(nèi)，連接到所述電解元件，并配置為以固體形式儲(chǔ)存氫；和燃料電池，所述燃料電池位于所述外罩內(nèi)，連接到所述氫儲(chǔ)存元件，并可操作地用于使用至少?gòu)乃鰵鋬?chǔ)存元件供給的氫來(lái)產(chǎn)生電。每個(gè)能量單元與至少一個(gè)其他能量單元連接，這樣多個(gè)能量單元一起操作以所需的電壓或電流來(lái)提供電。
[0019]其他特征和優(yōu)點(diǎn)從下面參照附圖的描述中將變得顯而易見(jiàn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了說(shuō)明的目的，在此以附圖示出形態(tài)，這是目前優(yōu)選的，然而，可以理解的，本發(fā)明并不限于示出的明確的配置和工具。本教導(dǎo)的特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的參照附圖的描述中變的顯而易見(jiàn)，其中:
[0021]圖1為根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的能量單元的主視和俯視的透視圖；
[0022]圖2為圖1的能量單元的后視和仰視的透視圖；
[0023]圖3為圖2所示的能量單元的剖視圖；
[0024]圖4為圖1-3所示的能量單元的氫儲(chǔ)存部件的更詳細(xì)的視圖；
[0025]圖5為圖4所示的氫儲(chǔ)存部件的剖視圖；
[0026]圖6為圖4-5的氫儲(chǔ)存部件包含的圓錐形機(jī)頭(ram head)結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)的視圖；和
[0027]圖7示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的能量單元的干燥裝置的更詳細(xì)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]根據(jù)本文所描述和圖示的各個(gè)實(shí)施例，提供一種便攜式極耐用能源，其獨(dú)立發(fā)揮作用以產(chǎn)生例如電流。參照附圖，附圖中相同的參照數(shù)字指相同的元件，圖1示出了在能量單元10形式中的能源的主視和俯視圖。圖2示出了能量單元的后視和仰視圖，而圖3示出了其剖視圖。本文所圖示及描述的例子中，氫是指能量單元10使用的以產(chǎn)生電流的優(yōu)選燃料。然而，可以預(yù)想到，在不脫離本文所教導(dǎo)的思想的情況下，可以用可替代的化學(xué)品和/或元素作為電流的燃料。因此，本申請(qǐng)的能量單元10不限于使用水。雖然將使用氫來(lái)傳輸電子，然而，電解方法可以變化。例如，電子源(上述描述中為水)可以替代為生物燃料。
[0029]在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施例中，提供矩形磚狀的能量單元10，例如如圖1所示。提供外框架8，該外框架中提供有氫儲(chǔ)存部件20、電解部件30和燃料電池部件40。如圖所示，固定在該框架8上的側(cè)板11優(yōu)選由清晰(clear)、透明或半透明材料制備，例如透明合成樹(shù)脂。矩形形狀是優(yōu)選的，然而也可以使用其他形狀，包括但不限于三角形、球形、圓錐體、圓柱體和棱錐體。該能量單元10被優(yōu)選地配置和結(jié)構(gòu)化，使得可以堆積多個(gè)單元，或另外物理和/或功能的結(jié)合在一起。實(shí)際上，多個(gè)能量單元10可以堆積在一起并被包含在例如墻或建筑物的結(jié)構(gòu)中。
[0030]此外，單獨(dú)的單元10可以堆積并互相連接以產(chǎn)生更大及更強(qiáng)的能源。該單元例如可以并聯(lián)連接以提供更大的電壓，或串聯(lián)連接通常用于增大安培數(shù)?；ハ噙B接可以通過(guò)簡(jiǎn)單將兩個(gè)單元10配合在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，螺栓12設(shè)在該單元10的一端，容納另一單元的螺栓12的容器部14 (見(jiàn)圖1-2)設(shè)置在單元10的另一端。燃料電池部件40優(yōu)選包括多個(gè)例如上述討論的燃料堆形式的燃料電池。[0031]能量單元10還包括水室50，配置為及可操作地用于保存一定量的水或其他流體。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，單元10總共保存大約1.1升的水。然而，值得注意的是，能量單元10可以基于使用向上或向下的擴(kuò)展規(guī)模，并根據(jù)需要容納或多或少的水。
[0032]這些量的水被電解部件30使用以用于氫供應(yīng)。電解部件30包括或者連接到電壓源60，該電壓源為電解部件30提供足夠的電流以將水分解為氫氣和氧氣。
[0033]在優(yōu)選實(shí)施例中，電壓源60為太陽(yáng)能電壓源。這樣，例如使用光伏電池(未示出)，將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電。在優(yōu)選實(shí)施例中，電壓源60包括設(shè)在單元10兩側(cè)的單晶硅太陽(yáng)能電池。在實(shí)施例中，例如如圖1所示，太陽(yáng)能電池可以浸潰在板11中。使用太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能光伏陣列的太陽(yáng)能科技優(yōu)選用于將來(lái)自太陽(yáng)的能量轉(zhuǎn)化為電。從太陽(yáng)光所產(chǎn)生的電被電解部件30內(nèi)的PET (或其他)電解槽使用，以從純水或其他來(lái)源中分離氫。雖然優(yōu)選水為純凈的，但它不是必要的，只要水中不包含溶解的固體就行。因此，在電解作用下能從純水中產(chǎn)生氫氣。之后氫轉(zhuǎn)化為電，例如使用燃料電池部件40的一個(gè)或多個(gè)燃料電池，在該燃料電池中氫和氧重新結(jié)合以產(chǎn)生電。如果需要的話(huà)，從水中分離出的氧也可以收集起來(lái)并用于燃料電池部件40，例如進(jìn)行發(fā)電、或任何其他所需的用途。在優(yōu)選實(shí)施例中，分離后的氧例如可以用于凈化水。例如，氧可以用于殺死細(xì)菌來(lái)凈化水以供飲用。氧也可以用于醫(yī)療目的，例如，補(bǔ)充呼吸氧。例如，氧也可以用在其他項(xiàng)目的消毒上，比如烹飪或醫(yī)療器械。氧也可以用來(lái)幫助空氣進(jìn)化。雖然使用電壓源60通過(guò)太陽(yáng)能來(lái)提供的電優(yōu)選被用作電解，但也可以?xún)H僅用于向其他的裝置供電。
[0034]因此，在第一模式中，能量單元10運(yùn)作以收集氫，以使用電解部件30將氫最終轉(zhuǎn)換為電。在優(yōu)選實(shí)施例中，單元10不運(yùn)作為同時(shí)收集氫并提供電。即單元10每次只能運(yùn)作一種模式。
[0035]當(dāng)氫氣生成后，優(yōu)選將其儲(chǔ)存在第二模式中。鑒于壓力下儲(chǔ)存任何大量易燃?xì)怏w的固有危險(xiǎn)，氫儲(chǔ)存是困難技術(shù)。然而，本發(fā)明的能量單元10提供的優(yōu)點(diǎn)之一為氫以固體形式安全和穩(wěn)定的儲(chǔ)存，如以下詳細(xì)解釋。雖然通常氫儲(chǔ)存是為了提供電，但氫也可以用于其他目的。例如，如果需要的話(huà)，氫可以用作烹飪或加熱的燃料。進(jìn)一步地，如果需要的話(huà)，氫可以在儲(chǔ)存之前直接使用。在一個(gè)實(shí)施例中，使用電解部件30提供的氫穿過(guò)干燥裝置70。圖7示出了具有隱藏頂帽的裝置70。干燥裝置70包括水柱，來(lái)自電解裝置30的分離出的氫氣穿過(guò)該水柱。例如，可以通過(guò)噴嘴75提供水。例如，可以通過(guò)位于裝置70底部的噴嘴74提供氫。通過(guò)使氫氣鼓泡穿過(guò)干燥裝置70中的水柱，水分從氫中被去除。即當(dāng)氣體鼓泡穿過(guò)干燥裝置70中的水時(shí)，包含在氫氣中的任何水蒸氣將傾向于和水分子結(jié)合。另夕卜，在裝置70頂部設(shè)置有膜72，該膜由允許氫穿過(guò)但阻止水蒸氣穿過(guò)的材料制備。因此，等到分離出的氫氣穿過(guò)干燥裝置70后，水蒸氣的百分比非常低，因而可以被認(rèn)為是“干燥”的。另外，也可以包含干燥劑材料以輔助干燥氫。這種干燥的氫較容易以固體形式儲(chǔ)存。氫優(yōu)選通過(guò)噴嘴76離開(kāi)裝置70。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，干燥裝置70可以包括充氣機(jī)(aerator)，氫氣在被儲(chǔ)存之前穿過(guò)該充氣機(jī)。該充氣機(jī)由鋅催化劑組成、或包括鋅催化劑，該鋅催化劑能去除可能包含在氫氣中的任何氧氣。充氣機(jī)可以包含在裝置70的內(nèi)部，或者位于充氣機(jī)70的外部，在裝置與氫儲(chǔ)存裝置20之間。純氫比包含一些氧混合其中的氫更容易以固體形式儲(chǔ)存。充氣機(jī)用于從氫中消除任何殘留的氧。[0037]圖4示出了能量單元10中優(yōu)選提供的氫儲(chǔ)存部件20的更詳細(xì)的視圖。實(shí)際上，從圖1-3可以看出，單元10優(yōu)選提供兩個(gè)氫儲(chǔ)存部件20。然而，可以使用額外的或更少的氫儲(chǔ)存部件20。
[0038]圖5示出了氫儲(chǔ)存部件20的典型實(shí)施例的剖視圖。在優(yōu)選實(shí)施例中，圍繞部件20的外周?chē)O(shè)置有外部圓柱形覆蓋物21。外部覆蓋物21內(nèi)側(cè)設(shè)置有由稍微堅(jiān)硬的材料制成的外部襯墊22。外部襯墊22內(nèi)側(cè)設(shè)置有金屬氫化物材料23。該金屬氫化物材料23是固體材料，能吸收氫氣以提供安全和穩(wěn)定的儲(chǔ)存。金屬氫化物材料23的內(nèi)表面上設(shè)置有內(nèi)部襯墊24。該內(nèi)部襯墊24的材料配置為及結(jié)構(gòu)化為柔韌的以允許氫氣自由穿入金屬氫化物23。內(nèi)部襯墊24與安裝在部件20中心的圓錐形形狀的機(jī)頭26之間設(shè)有氫間隙25。該機(jī)頭的中心軸H大致上與部件20的中心軸對(duì)齊。螺線(xiàn)管27經(jīng)由制動(dòng)器27a與機(jī)頭26連接，該制動(dòng)器以所需頻率上下移動(dòng)。因此機(jī)頭26以同樣的所需頻率上下移動(dòng)。間隙25內(nèi)充滿(mǎn)了氫氣，例如，該氫氣由電解部件30提供并經(jīng)由噴嘴29進(jìn)入該部件20。在優(yōu)選實(shí)施例中，氫入口點(diǎn)和出口點(diǎn)可以設(shè)有逆止閥，以避免背壓并防止空氣被吸入到腔室。螺線(xiàn)管提供的小的壓力變化在壓縮行程時(shí)輔助將氫推進(jìn)到氫化物中，并會(huì)在釋放行程時(shí)避免真空形成而將空氣吸入到腔室。
[0039]螺線(xiàn)管27及附到其上的機(jī)頭26的運(yùn)動(dòng)提供了兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一，螺線(xiàn)管27移動(dòng)的頻率設(shè)置為使其與金屬氫化物材料23的頻率是共振的。這個(gè)頻率將隨特定材料和所提供的相對(duì)量而變化。然而，這種共振關(guān)系導(dǎo)致金屬氫化物23的晶格振動(dòng)。這種共振的振動(dòng)增加氫必須依附到晶格的可能性或機(jī)會(huì)的次數(shù)。因而，不需要提供高壓的情況下，氫較容易地適到晶格。機(jī)頭26的移動(dòng)也在物理上推動(dòng)間隙25中的氫朝向金屬氫化物材料23。也就是說(shuō)，移動(dòng)機(jī)頭26的撞擊力反復(fù)驅(qū)動(dòng)氫進(jìn)入金屬氫化物23松弛的晶體結(jié)構(gòu)中。其結(jié)果是在低壓下氫被吸收到金屬氫化物23中。正如上述注意到的，內(nèi)部襯墊24由允許氫容易穿過(guò)的材料制成，而后氫進(jìn)入金屬氫化物材料23。這種材料也是柔韌的，以適應(yīng)材料23吸收氫之后的增加的體積。
[0040]在這種方式下，大量氫能夠以固體形式安全地儲(chǔ)存在金屬氫化物材料23中。另夕卜，如上述提到的，通常較容易以固體形式儲(chǔ)存“干燥”氫。因此，能量單元10提供的干燥氫通常較容易以固體形式儲(chǔ)存。其他基于氫的能量源沒(méi)有提供這些獨(dú)特的特征，以允許以固體形式安全和穩(wěn)定的儲(chǔ)存氫或在低壓下固態(tài)儲(chǔ)存。
[0041]盡管本申請(qǐng)描述了使用螺線(xiàn)管27以提供機(jī)頭26的移動(dòng)，也可以使用其他可替代的方案。例如，可以使用壓電材料代替螺線(xiàn)管27。當(dāng)施加電壓時(shí)，這種材料提供非常高的頻率的振動(dòng)，通常在50-20000HZ范圍內(nèi)。然而，移動(dòng)的振幅是非常小的。精確的振幅將根據(jù)所使用隔膜的尺寸而變化。相比之下，螺線(xiàn)管27提供頻率大約60Hz-2500Hz的操作，機(jī)頭26的位移小于電磁閥的位移?；蛘?，通過(guò)小型電機(jī)可以提供相對(duì)較高的頻率振動(dòng)，比如用于制造如手機(jī)振動(dòng)的項(xiàng)目的小型電機(jī)。這些裝置通常以比螺線(xiàn)管更高的頻率振動(dòng)，通常大約60-10000HZ，然而，遠(yuǎn)低于壓電材料。振動(dòng)的振幅也比壓電材料大，但比螺線(xiàn)管小。盡管優(yōu)選螺旋管，但任何振動(dòng)元件可以用在氫儲(chǔ)存部件20中。
[0042]在另一個(gè)實(shí)施例中，螺線(xiàn)管27和機(jī)頭26可以安裝在靈活的杯狀蓋組件(未示出)上，該蓋組件安裝在氫間隙25上。該蓋組件優(yōu)選包括通常具有底部和側(cè)壁的較低部，該側(cè)壁由此向上延伸至具有垂直向外延伸的凸緣的頂部。該蓋組件的較低部為圓柱形形狀。該蓋組件為間隙25中的氫、機(jī)頭26及螺線(xiàn)管27之間提供物理分隔。這提供了額外的安全，這是因?yàn)橐兹嫉臍渑c電操作的螺線(xiàn)管27隔離開(kāi)來(lái)。另外，該蓋組件減小了氫間隙25的尺寸，這樣，部件20將使用間隙中少量的氫以將氫儲(chǔ)存氫在金屬氫化物中。由于機(jī)頭26振動(dòng),蓋組件較低部的體積壓力變化，導(dǎo)致蓋組件側(cè)壁振動(dòng)。這種振動(dòng)既提供了與材料23的相互共振，又提供了驅(qū)動(dòng)圍繞側(cè)壁的間隙25中的氫進(jìn)入金屬氫化物材料的撞擊力，這些氫也圍繞蓋組件的較低部。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋組件的較低部充滿(mǎn)了大量不可壓縮流體，比如水。本實(shí)施例能良好的控制由螺線(xiàn)管27振動(dòng)所提供的體積壓力的變化。在氫儲(chǔ)存的另一邊使用水允許更大的壓力，這是由于液壓通常更有效。由于空氣是可壓縮流體，一些位移只不過(guò)被空氣吸收了。相比之下，在液壓系統(tǒng)中，由于水是不可壓縮流體，位移是更有效的。
[0043]在第三模式下，氫從金屬氫化物23的儲(chǔ)存中被釋放，并被提供到燃料電池部件40以提供電。正如上述注意到的，金屬氫化物材料23被儲(chǔ)存在外部襯墊22與內(nèi)部襯墊24之間。該內(nèi)部襯墊是由相對(duì)可滲透氫氣的且柔韌的以適應(yīng)當(dāng)它吸收氫時(shí)增加的體積的材料制成的。該外部襯墊22優(yōu)選為相當(dāng)堅(jiān)硬。然而，該內(nèi)部襯墊24的材料也是相對(duì)有彈性的，這樣，當(dāng)間隙25中氫氣的壓力降低到低于某個(gè)點(diǎn)，因而氫停止進(jìn)入材料23中之后，它傾向于恢復(fù)到它的原始形狀。儲(chǔ)存過(guò)程中腔室中的壓力上升到大約80psi。例如，當(dāng)腔室的出口通過(guò)噴嘴29a打開(kāi)時(shí)，這個(gè)壓力降低且氫從氫化物23中被釋放。被襯墊24的柔韌材料所發(fā)揮的壓力也輔助氫釋放。被釋放的氫然后經(jīng)由例如部件20的噴嘴29a被提供到燃料電池部件40。
[0044]圖6示出了機(jī)頭26更詳細(xì)的視圖。如圖所示，機(jī)頭26具有圓錐形結(jié)構(gòu)，可以最小化它的與間隙25中的氧接觸的表面積。這種圓錐形形狀還對(duì)成型壓力波動(dòng)有益，指導(dǎo)它到儲(chǔ)存容器的頂部和底部。另外，提供垂直肋拱21a來(lái)把間隙25分離成間隔以進(jìn)一步最小化機(jī)頭26的撞擊力。金屬氫化物材料23可以類(lèi)似的被分離成部件條狀以為這些間隔定位。
[0045]從金屬氫化物材料23中釋放的氫被提供到燃料電池部件40，燃料電池部件使用它并使用任何一個(gè)已知技術(shù)以產(chǎn)生電。氫也可以用于其他目的，例如，氫可以用來(lái)直接燃燒以提供熱量或用于烹飪。在優(yōu)選實(shí)施例中，燃料電池部件40包括結(jié)合在一個(gè)單元內(nèi)的若干個(gè)單獨(dú)的燃料電池。正如上述注意到的，這種燃料電池組通常被稱(chēng)為如上述提到的“燃料電池堆”。使用燃料堆有希望達(dá)到相當(dāng)可觀的輸出電壓和/或電流。每個(gè)燃料電池優(yōu)選包括金屬板，該金屬板可以由硬金屬構(gòu)成，比如鉬，該硬金屬在電解過(guò)程中也可以作為質(zhì)子交換膜。也就是說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，電解部件30的元件和燃料電池部件40可以結(jié)合或者共享。也就是說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，電解部件30和燃料電池部件40可以結(jié)合成一個(gè)單個(gè)的部件。例如，結(jié)合后的部件將氫和氧結(jié)合以提供電(和水)，并且當(dāng)從電源60提供電時(shí)也可操作的將水分離成氫和氧。
[0046]在使用燃料電池部件40產(chǎn)生電的過(guò)程中，純水是自然副產(chǎn)物，并且該水保留在能量單元10中用于將來(lái)在電解過(guò)程中使用。因此，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，能量單元10使用電源60收集太陽(yáng)光并將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電。電解過(guò)程中電用來(lái)將水轉(zhuǎn)換為氫。所述氫然后以固體形式被儲(chǔ)存，之后用于使用燃料電池部件40發(fā)電。
[0047]然而，能量單元10不是完全有效率的，這樣可能需要間或的添加水或其他材料，比如金屬氫化物材料。例如，在發(fā)電過(guò)程中，一些水可能沒(méi)有凝結(jié)以被用于電解過(guò)程產(chǎn)生氫，反而可能是漏出了。因此，應(yīng)該在單元10中添加水以恢復(fù)單元的效率，提高電力生產(chǎn)及延長(zhǎng)單元10的壽命。另外，也可能有必要維修或更換其他部件。雖然氫化物材料不被消耗，但它可能由于雜質(zhì)會(huì)凝結(jié)成塊，因此，可能需要更換。因此，能量單元的內(nèi)部?jī)?yōu)選是容易進(jìn)入的，例如至少通過(guò)移走板11是容易進(jìn)入的。
[0048]在一個(gè)實(shí)施例中，正如上述注意到的，單元10內(nèi)部設(shè)有容器部14。優(yōu)選地，螺栓12的直徑稍微大于容器部14的直徑。當(dāng)兩個(gè)單元10被壓在一起時(shí)，螺栓12被容器部14容納，螺栓12大體上被壓入且圍繞容器部14。容器部14優(yōu)選用彈性材料制作，這樣容器部14能緊緊壓在螺栓12上。因此，摩擦力防止兩個(gè)氫燃料能量單元100分開(kāi)。可替代的、或額外的，其他緊固裝置比如如圖1所示的緊固件15可以用來(lái)將單元連接在一起。
[0049]優(yōu)選實(shí)施例中，一些螺栓12和容器部14由導(dǎo)電材料形成，并作為能量單元10之間或作為與外部電負(fù)載的電接觸點(diǎn)。優(yōu)選實(shí)施例中，可以根據(jù)需要改變螺栓12和容器部14的極性以允許多個(gè)單元串聯(lián)連接，從而提高總體電壓輸出?？商娲模鄠€(gè)單元10可以并聯(lián)連接，從而提高總體電流。螺栓也可以用于在單元10之間傳輸水或氫。另外，可以設(shè)置所謂的虛擬螺栓，該虛擬螺栓不提供單元之間的連通，而僅僅提供單元之間連接的結(jié)構(gòu)上的支撐。
[0050]螺栓12優(yōu)選包括極性改變構(gòu)件。優(yōu)選地，螺栓12這樣設(shè)置以使使用者可以通過(guò)在各自的位置上簡(jiǎn)單按下并旋轉(zhuǎn)螺栓12從而改變極性。例如，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺栓12選擇負(fù)極，而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺栓12選擇正極。本文設(shè)想了可替代的實(shí)施例。例如，螺栓12設(shè)置有第一端和第二端，且螺栓12可以是可移除的。在這個(gè)可替代實(shí)施例中，相應(yīng)的極性可以通過(guò)使用者將相應(yīng)端(即，第一端或第二端)插入到容器部14中來(lái)選擇。又在另一個(gè)可替代實(shí)施例中，可以在螺栓12和/或容器部14上設(shè)有開(kāi)關(guān)構(gòu)件，這樣能夠使使用者選擇相應(yīng)的極性。
[0051]由于本教導(dǎo)能使使用者操作多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的氫燃料能量單元100，因此使使用者能夠切換極性是本教導(dǎo)的顯著的特征。因此，比如在各個(gè)電池隔間的電池(例如，AAA電池，AA電池或諸如此類(lèi)),單元100能串聯(lián)或并聯(lián)操作。
[0052]正如上述注意到的，在一個(gè)實(shí)施例中，螺栓12也可以用于在連接的能量單元10之間運(yùn)輸水。在一個(gè)實(shí)施例中，螺栓12中的一個(gè)被用作通道，以允許水從一個(gè)能量單元通過(guò)到另一個(gè)能量單元?？梢杂闷渌麅蓚€(gè)螺栓12以調(diào)整單元分組中的水壓。類(lèi)似地，對(duì)于那些具有導(dǎo)電性的桿，一個(gè)螺栓12可以被用作能量單元之間的電通道，而其他兩個(gè)螺栓12可以包括上述討論的極性調(diào)整特征以使單元10串聯(lián)和并聯(lián)連接。盡管上述實(shí)施例參照共6個(gè)桿進(jìn)行了描述，但也可以使用更多或更少的桿。例如，圖1-3示出了八個(gè)螺栓12。相應(yīng)的容器部14優(yōu)選調(diào)整為如上述描述的適于與螺栓12相配合。
[0053]在此可以設(shè)想，多個(gè)能量單元10操作一段時(shí)間以產(chǎn)生大量的電。一般而言，產(chǎn)生氫所需的時(shí)間(例如，電解過(guò)程中)與提供電(以線(xiàn)電壓)的時(shí)間之比，認(rèn)為最優(yōu)為2.5:1到3:1。例如，四個(gè)半小時(shí)收集太陽(yáng)光并產(chǎn)生氫通常結(jié)果為一個(gè)小時(shí)將氫轉(zhuǎn)換為電，作為電氣供應(yīng)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各種環(huán)境和/或外部因素可能影響該性能比。例如，在很長(zhǎng)一段時(shí)間陰天中太陽(yáng)光不可用的條件下，或者在單元100 —段時(shí)間后變臟的條件下，這個(gè)比例可能要高很多，比如為5:1，從而暫時(shí)降低了單元100的整體效率。由于已知的太陽(yáng)能電池板技術(shù)和燃料電池技術(shù)出現(xiàn)了改進(jìn)，包括有關(guān)的聚合物膜，燃料電池單元100的充電效率和電力生廣提聞了。[0054]因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，能量單元10優(yōu)選與其他兩個(gè)類(lèi)似的單元結(jié)成組以一起操作，以提供或多或少的持續(xù)的電力供應(yīng)。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)能量單元10將處于通過(guò)電解產(chǎn)生氫的第一模式，而第二單元處于儲(chǔ)存氫的第二模式，而第三單元處于第三模式并從釋放的儲(chǔ)存氫激活產(chǎn)生電。這些單元然后將循環(huán)經(jīng)過(guò)這些模式。優(yōu)選地，一起結(jié)成組的能量單元10的數(shù)目是三的倍數(shù)，這樣它們能夠以類(lèi)似上述描述的錯(cuò)開(kāi)方式操作。
[0055]在一個(gè)實(shí)施例中，能量單元10提供有處理能力，優(yōu)選地,包括一個(gè)或多個(gè)如本領(lǐng)域已知的電路、開(kāi)關(guān)或處理器，所述處理能力能夠控制上述描述的多個(gè)單元10的連續(xù)操作。在另一個(gè)實(shí)施例中，或額外的，能量單元10可以包括改變操作模式的簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)裝置為壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)，該壓力感應(yīng)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到已經(jīng)收集到預(yù)定累積的氫時(shí)，將單元10從提供氫切換為儲(chǔ)存氫。另一個(gè)開(kāi)關(guān)或額外開(kāi)關(guān)允許從氫儲(chǔ)存模式轉(zhuǎn)變到電提供模式。在可替代實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)裝置識(shí)別出水位已到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，從而指示已經(jīng)產(chǎn)生了一定量的氫，并將單元10從提供氫切換到儲(chǔ)存氫然后使用這些氫提供電。因此，單元10優(yōu)選地在氫提供、氫儲(chǔ)存及電產(chǎn)生模式之間交替，并隨著一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)的作用進(jìn)行操作。如果需要的話(huà)，例如，開(kāi)關(guān)裝置也可以被處理器驅(qū)動(dòng)。
[0056]在實(shí)施例中，引起單元10在氫提供模式、氫儲(chǔ)存模式或在電提供模式下操作的開(kāi)關(guān)裝置模式化為空氣壓力開(kāi)關(guān)。例如，由于電解過(guò)程中產(chǎn)生了氫，壓力上升。壓力上升引起該開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，優(yōu)選地在達(dá)到預(yù)定壓力之后啟動(dòng)。此后，由于在金屬氫化物中儲(chǔ)存氫的作用、或通過(guò)使用氫以提供電，壓力下降。然后開(kāi)關(guān)再次啟動(dòng)并將能量單元10恢復(fù)到用于產(chǎn)生氫的模式。在多個(gè)單元之間提供水和電的通道連接了這些單元，這樣僅利用壓力感應(yīng)來(lái)確定模式之間的切換應(yīng)該何時(shí)發(fā)生。如果需要的話(huà)，這些變化也可以由處理器控制。
[0057]據(jù)信，以氫為基礎(chǔ)的電的電壓和電流比例如從光伏過(guò)程提供的電壓和電流更好控制。通過(guò)將氫轉(zhuǎn)換為電，本文教導(dǎo)了排除額外部件的需求，比如整流器和其他設(shè)備等本領(lǐng)域所公知的線(xiàn)路調(diào)節(jié)，這些額外部件可能需要用于純化輸出線(xiàn)電壓。換句話(huà)說(shuō)，由于轉(zhuǎn)化的氫電的作用，電壓狀況被改善了。另外，來(lái)自單元10的電輸出可能被制約或被轉(zhuǎn)化，優(yōu)選使用可拆卸的逆變器來(lái)制約或轉(zhuǎn)化。
[0058]在此可以設(shè)想，本文提供的解決方案特別適合氫動(dòng)力的要求，這具有人道主義、教育意義和商業(yè)價(jià)值。能量單元10代表便攜式和非常耐用的能源，該能量獨(dú)立發(fā)揮作用，并且還能堆放和相互連接以產(chǎn)生更大的能源。本文教導(dǎo)產(chǎn)生的使用電的一個(gè)例子包括在幾乎沒(méi)有管理的偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)行良好。進(jìn)一步地，正如上述注意到的，例如，通過(guò)單元10產(chǎn)生的氧可以用來(lái)輔助凈化水。因此，可以在低技術(shù)場(chǎng)所提供相對(duì)易于實(shí)施的高技術(shù)和成熟的解決方案。本申請(qǐng)的能量單元10的優(yōu)點(diǎn)之一為可攜帶。大型發(fā)電機(jī)為了移動(dòng)可能需要拆開(kāi)以多個(gè)部件運(yùn)輸。這引入了丟失關(guān)鍵部件的可能性。與此相反，能量單元10使用時(shí)，單元的任何結(jié)合可以捆綁在一起以提供所需的電能。沒(méi)有哪個(gè)單個(gè)單元對(duì)于整體操作是至關(guān)重要的。
[0059]在另一個(gè)應(yīng)用例子和實(shí)施例中，提供戶(hù)外音樂(lè)會(huì)場(chǎng)地，該戶(hù)外音樂(lè)會(huì)場(chǎng)地通過(guò)多個(gè)能量單元10供電。在這個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)的部件包括太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的電解、氫儲(chǔ)存、及包括透明板11的燃料電池，所述系統(tǒng)的部件允許電源成為娛樂(lè)和藝術(shù)的一部分并盡可能吸引新水平的關(guān)注度。能量單元10對(duì)場(chǎng)地中的許多(如果不是所有)元素供電，例如包括舞臺(tái)、燈光、退位(concession)和甚至運(yùn)輸單元，比如高爾夫手推車(chē)。本文教導(dǎo)的好處為以干凈方式產(chǎn)生電，且由于能量單元10包括清晰板11，還提供了教育效益。通過(guò)將能量單元10提前一天或多天帶到場(chǎng)點(diǎn)，可以提前使用太陽(yáng)能以提供能夠安全儲(chǔ)存的氫，，直到產(chǎn)生了為事件供應(yīng)電所必需的全部氫。場(chǎng)地可以是靜止的或移動(dòng)的，這取決于它的尺寸和相應(yīng)的應(yīng)用。本文設(shè)想了其他應(yīng)用，范圍能從單獨(dú)的指揮臺(tái)到大型音樂(lè)會(huì)舞臺(tái)。
[0060]進(jìn)一步地，PEM燃料電池產(chǎn)生氧和水，這提供了有助于整體美感的氣泡。設(shè)想了其他令人滿(mǎn)意的美感特征，包括使用彩色光線(xiàn)、激光或諸如此類(lèi)的照明能量單元10。通過(guò)這種方式，除環(huán)境友好和資源節(jié)約特征外，額外提供了各種美感。
[0061]單元10的電產(chǎn)生模式是放熱的，借此，熱量經(jīng)由膜從板和水上消散，該膜充當(dāng)通風(fēng)口。因此，燃料電池單元10使熱量通風(fēng)，該熱量能直接通過(guò)一個(gè)或多個(gè)膜。當(dāng)儲(chǔ)氫時(shí)單元10產(chǎn)生熱量，而產(chǎn)生電時(shí)單元冷卻下來(lái)，大約下降到60F。進(jìn)一步地，提供燃料電池作為能源和窗口材料。在實(shí)施例中，單元10可構(gòu)造為沿預(yù)訂方向釋放電產(chǎn)生階段產(chǎn)生的熱量。因此，包括一個(gè)或多個(gè)燃料電池單元10的窗口能夠使熱流向內(nèi)流動(dòng)，從而加熱結(jié)構(gòu)，比如房子，并提供其他緊急的和人道主義的解決方案。進(jìn)一步地，例如，不含電解單元的儲(chǔ)存單元可以用于無(wú)噪音或無(wú)熱量發(fā)電。
[0062]雖然本文的教導(dǎo)關(guān)于其中的特定實(shí)施方式進(jìn)行了描述和顯示，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，許多其他變化和修改及其他用途將變得顯而易見(jiàn)。因此，優(yōu)選地，本發(fā)明不通過(guò)本文特定的公開(kāi)被限定。
【權(quán)利要求】
1.一種能量單元，包括: 外罩； 能量源，所述能量源安裝在所述外罩內(nèi)或所述外罩上，并配置為提供電； 流體室，所述流體室位于所述外罩內(nèi)，配置為容納一定體積的流體； 電解元件，所述電解元件位于所述外罩內(nèi)，電連接到所述能量源，并與所述流體室流體連通，電解室配置為和可操作地用于分解所述流體并提供氫氣； 氫儲(chǔ)存元件，所述氫儲(chǔ)存元件位于所述外罩內(nèi)，連接到所述電解元件，并配置為以固體形式儲(chǔ)存氫；和 燃料電池，所述燃料電池位于所述外罩內(nèi)，連接到所述氫儲(chǔ)存元件，并可操作地用于使用至少?gòu)乃鰵鋬?chǔ)存元件供給的氫來(lái)產(chǎn)生電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元，其中，所述能量源為太陽(yáng)能能源，配置為和可操作地用于基于太陽(yáng)光以提供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元，其中，所述流體室容納水，并且所述電解元件配置為利用來(lái)自所述能量源的電將所述水分離為氫氣和氧氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的能量單元，其中，所述氧氣被引導(dǎo)離開(kāi)所述外罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元，其中，所述流體室包括生物燃料，并且所述電解元件配置為利用來(lái)自所述能量源的電將所述氫氣從所述生物燃料中分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元，其中，所述氫儲(chǔ)存室還包括: 圓柱形外殼； 螺線(xiàn)管，所述螺線(xiàn)管安裝在所述圓柱形外殼的第一端，配置為以所需頻率往復(fù)運(yùn)動(dòng)；圓錐形機(jī)頭，所述機(jī)頭連接到位于所述圓柱形外殼中的所述螺線(xiàn)管的自由端，并配置為隨著所述螺線(xiàn)管往復(fù)運(yùn)動(dòng)；和 金屬氫化物材料，所述金屬氫化物材料安置在圍繞所述圓柱形外殼的側(cè)面，其中，所述螺線(xiàn)管和所述機(jī)頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)氫進(jìn)入所述金屬氫化物材料中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量單元，其中，所述圓柱形外殼還包括連接到所述電解元件的進(jìn)口和連接到所述燃料電池的出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的能量單元，還包括: 進(jìn)口閥門(mén)，所述進(jìn)口閥門(mén)安置在所述進(jìn)口并選擇性的打開(kāi)以允許來(lái)自所述電解單元的氫氣進(jìn)入所述圓柱形外殼中；和 出口閥門(mén)，所述出口閥門(mén)安置在所述出口并選擇性的打開(kāi)以允許所述圓柱形外殼中的氫離開(kāi)進(jìn)入所述燃料電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元，還包括: 至少一個(gè)從所述外罩延伸的凸起；和 至少一個(gè)凹處，所述凹處形成在所述外罩中，在所述凸起的對(duì)面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的能量單元，其中，所述至少一個(gè)凸起電連接到所述燃料電池和所述能量源中的至少一個(gè)，并配置為供應(yīng)電到外部裝置或從外部裝置接收電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的能量單元，其中，所述凸起與所述流體室流體連通，并配置為提供流體到所述外部裝置或從所述外部裝置接收流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量單元，其中，所述外部裝置為根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的能量單元，其中，所述至少一個(gè)凹處電連接到所述燃料電池和所述能量源中的至少一個(gè)，并配置為供應(yīng)電到外部裝置或從外部裝置接收電。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量單元，其中，所述凹處與所述流體室流體連通，并配置為提供流體到外部源或從外部源接收流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的能量單元，其中，所述外部裝置為根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量單元。
16.—種能量系統(tǒng),包括: 多個(gè)能量單元； 每個(gè)能量單元包括: 外罩； 能量源，所述能量源安裝在所述外罩內(nèi)或所述外罩上，配置為提供電； 流體室，所述流體室位于所述外罩內(nèi)，配置為容納一定體積的流體； 電解元件，所述電解元件位于所述外罩內(nèi)，電連接到所述能量源，并與所述流體室流體連通，電解室配置為和可操作地用于分解所述流體并提供氫氣； 氫儲(chǔ)存元件，所述氫儲(chǔ)存元件位于所述外罩內(nèi)，連接到所述電解元件，并配置為以固體形式儲(chǔ)存氫；和 燃料電池，所述燃料電池位于所述外罩內(nèi)，連接到所述氫儲(chǔ)存元件，并可操作地用于使用至少?gòu)乃鰵鋬?chǔ)存元件供給的氫來(lái)產(chǎn)生電； 其中，每個(gè)能量單元與至少一個(gè)其他能量單元連接，這樣多個(gè)能量單元一起操作以所需的電壓或電流來(lái)提供電。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的能量系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)能量單元中的每個(gè)能量單元還包括: 至少一個(gè)從所述外罩延伸的凸起；和 至少一個(gè)凹處，所述凹處形成在所述外罩上，在所述凸起的對(duì)面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的能量系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)凸起電連接到所述多個(gè)燃料電池中的至少一個(gè)其他能量單元以供應(yīng)或接收電。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的能量系統(tǒng)，其中，所述凸起與所述流體室流體連通，并配置為提供流體到至少一個(gè)其他能量單元或從至少一個(gè)其他能量單元接收流體。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的能量系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)凹處電連接到所述燃料電池和所述能量源中的至少一個(gè)，并配置為供應(yīng)流體到至少一個(gè)其他能量單元或從至少一個(gè)其他能量單元接收流體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的能量系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)凹處與所述流體室流體連通，并配置為提供流體到至少一個(gè)其他能量單元或從至少一個(gè)其他能量單元接收流體。
【文檔編號(hào)】H01M8/06GK103748723SQ201280020892
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月28日
【發(fā)明者】尼古拉斯·基恩 申請(qǐng)人:尼古拉斯·基恩