CN116161617A - 一种制氢装置及氢能电源 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种制氢装置及氢能电源，涉及氢燃料电池技术领域。制氢装置包括储料仓、水箱和泵体；储料仓包括储料腔、进水口和第一出氢口，储料腔用于存储固体水解制氢材料，储料腔包括第一端和第二端，第一端位于第二端重力方向的上方，第一出氢口靠近第一端设置，进水口靠近所述第二端设置；水箱分别与进水口和第一出氢口连接；泵体连接于进水口与水箱之间，泵体用于将水箱中的液体输送至储料仓。氢能电源包括燃料电池、储能电池及该制氢装置，燃料电池连接于储能电池与制氢装置之间，燃料电池与水箱的第二出氢口连接。本申请提供的制氢装置及氢能电源可实现便携，即开即用，方便用户使用。
Description
技术领域
本申请涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种制氢装置及氢能电源。
背景技术
氢气是目前为止公认的较为环保的绿色能源。利用氢氧燃料电池可以将氢气直接转化为电能，其理论能量利用率可达95％以上，同时，其发电过程中不会产生有害物质的排放，对环境没有任何负面影响。
现有的氢气利用方式，主要是通过高压储氢罐储存氢气，氢气通过气体泄压阀进入燃料电池电堆后进行发电。然而，由于氢气分子体积非常小，容易从存储容器中逸出，因此高压储氢罐的重量较大，且一般只能做成圆柱形，这无疑限制了其在便携式氢能电源的应用。
固体水解制氢材料通过与水反应可实现即时制氢，然而，现有的制氢装置中，通常是利用高度差由水箱向反应室供水以进行水解反应，同时需要配置体积较大的储氢装置以存储氢气，造成制氢装置整体体积的增加，占用空间大，不利于携带，影响用户使用体验。
发明内容
本申请提供了一种制氢装置及氢能电源，实现即开即用。
本申请提供了一种制氢装置，包括：
储料仓，包括储料腔、进水口和第一出氢口，所述储料腔用于存储固体水解制氢材料，所述储料腔包括第一端和第二端，所述第一端位于所述第二端重力方向的上方，所述第一出氢口靠近所述第一端设置，所述进水口靠近所述第二端设置；
水箱，分别与所述进水口和所述第一出氢口连接；
泵体，连接于所述进水口与所述水箱之间，所述泵体用于将所述水箱中的液体输送至所述储料仓。
基于以上技术方案，可由泵体将水箱中的液体输送至储料仓时，无需在水箱与储料仓之间设置高度差来满足液体流动所需的动力，从而，可使制氢装置的结构更加紧凑，减少占用空间，利于携带。另外，储料仓中的液位可随着液体输入量的增加不断升高，从而可使储料仓中的固体水解制氢材料由下至上依次发生反应，以产生氢气，可实现即开即用，以控制氢气的产生，无需设置储氢装置，缩减制氢装置的体积，进一步实现便携，改善用户使用体验。
在一些可能的实施方式中，所述储料仓包括：
壳体组件，包括所述储料腔；
至少一隔板，用于将所述储料腔分隔成至少两子腔室，所述至少两子腔室用于存储所述固体水解制氢材料。
在一些可能的实施方式中，所述储料仓还包括过滤板；
所述过滤板设置于所述储料腔靠近所述第一出氢口的一端，所述过滤板与所述壳体组件配合围成一输气通道，所述输气通道通过所述过滤板与每一所述子腔室连通，所述输气通道与所述第一出氢口连通。
在一些可能的实施方式中，所述储料仓还包括支撑网板；
所述支撑网板设置于所述储料腔靠近所述进水口的一端，所述支撑网板与所述壳体组件配合围成一导流通道，所述导流通道与所述进水口连通，所述导流通道与每一所述子腔室连通。
在一些可能的实施方式中，所述制氢装置还包括导热管、散热鳍片和第一散热风扇；
所述导热管布设于所述储料仓和所述水箱之间并相对于所述水箱的一侧凸出，所述导热管分别与所述储料仓和所述水箱热传导连接；
所述散热鳍片与所述导热管相对于所述水箱凸出的一端热传导连接；
所述第一散热风扇设置于所述散热鳍片远离所述导热管的一侧，所述第一散热风扇用于加快所述散热鳍片中的气体流动。
另外，本申请还提供了一种氢能电源，包括如上各实施方式中提供的制氢装置。
在一些可能的实施方式中，所述水箱包括第二出氢口；
所述氢能电源还包括燃料电池和储能电池，所述燃料电池的输入端与所述第二出氢口连接，所述燃料电池的输出端与所述储能电池连接。
在一些可能的实施方式中，所述氢能电源还包括第二散热风扇，所述第二散热风扇设置于所述燃料电池的一侧，所述第二散热风扇用于加快所述燃料电池周围气体的流动。
在一些可能的实施方式中，所述氢能电源还包括控制单元、第一温度传感器、第二温度传感器和第一散热风扇，所述控制单元分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一散热风扇和所述第二散热风扇电连接，所述第一散热风扇设置于所述储料仓一侧；
所述第一温度传感器用于检测所述储料仓的温度，所述控制单元用于根据所述第一温度传感器的检测数据调控所述第一散热风扇的功率；
所述第二温度传感器用于检测所述燃料电池的温度，所述控制单元用于根据所述第二温度传感器的检测数据调控所述第二散热风扇的功率。
在一些可能的实施方式中，所述氢能电源还包括控制单元，所述控制单元分别与所述燃料电池、所述储能电池和所述泵体连接；
当所述燃料电池的输出电量等于第一预设值时，所述控制单元控制所述泵体关闭；
当所述储能电池的电量小于或等于第二预设值时，所述控制单元控制所述泵体打开；
当所述储能电池的电量大于或等于第三预设值时，所述控制单元控制所述泵体关闭，所述第三预设值大于所述第二预设值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了一些实施例中氢能电源的原理结构示意图；
图2示出了一些实施例中氢能电源的立体结构示意图；
图3示出了一些实施例中氢能电源的部分爆炸结构示意图；
图4示出了一些实施例中氢能电源的内部结构示意图；
图5示出了一些实施例中储料仓的爆炸结构示意图；
图6示出了一些实施例中储料仓的剖面结构示意图；
图7示出了一些实施例中氢能电源的各电性部件连接结构示意图。
主要元件符号说明：
100-制氢装置；110-储料仓；1101-储料腔；1101a-第一子腔室；1101b-第二子腔室；1102-第一端；1103-第二端；1104-进水口；1105-第一出氢口；1106-输气通道；1107-导流通道；111-壳体组件；111a-主壳体；111b-端盖；112-隔板；113-过滤板；114-支撑网板；115-密封圈；120-水箱；121-第二出氢口；122-出水口；123-进氢口；124-注水口；125-密封盖；130-泵体；141-快插公头；142-快插母头；150-散热组件；151-导热管；152-散热鳍片；153-第一散热风扇；161-第一单向阀；162-第二单向阀；200-燃料电池；300-储能电池；310-第一输出端子；320-第二输出端子；400-外壳组件；401-安装腔；410-外壳；420-第一盖板；421-第一散热孔；422-第二散热孔；430-第二盖板；431-第三散热孔；440-插口；510-控制单元；521-第一温度传感器；522-第二温度传感器；531-第一电量检测模块；532-第二电量检测模块；610-第二散热风扇；620-隔热板。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例中提供了一种氢能电源，可利用固体水解制氢材料与水反应生成氢气，并通过电化学反应使氢气与氧气反应将化学能转换为电能，以提供电能。
在一些实施例中，固体水解制氢材料包括但不限于铝基或镁基水解制氢合金材料。可以理解的是，当固体水解制氢材料遇水后，可发生反应，并产生氢气。当铝基或镁基水解制氢合金材料遇水时，可分别发生如下反应：2Al+6H2O＝2Al(OH)3+3H2；Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2。在反应过程中，铝基或镁基水解制氢合金材料表面不会产生钝化膜阻止反应的进行，从而，可确保铝基或镁基水解制氢合金材料与水不断地反应以产生氢气。
如图1所示，氢能电源可包括制氢装置100、燃料电池200和储能电池300。
其中，制氢装置100可用于制取氢气。燃料电池200的输入端可与制氢装置100相连接，并可从制氢装置100获取氢气。燃料电池200可使获取的氢气与氧气发生电化学反应，并产生电能。其中，氧气可来源于外界环境。燃料电池200的输出端可与储能电池300相连接，可将产生的电能存储于储能电池300中。当用户需要使用电能时，可通过储能电池300进行供电。
如图1所示，制氢装置100可包括储料仓110、水箱120和泵体130。
再一并结合图5和图6，储料仓110可包括储料腔1101、进水口1104和第一出氢口1105。其中，储料腔1101可用于存储固体水解制氢材料。另外，储料腔1101可包括第一端1102和第二端1103，第一端1102可位于第二端1103重力方向的上方。实施例中，第一出氢口1105可靠近第一端1102设置，进水口1104可靠近第二端1103设置。可以理解的是，进水口1104可靠近储料仓110的底部设置。
水箱120可用于存储水等含有水的液体。水箱120可包括出水口122和进氢口123。其中，出水口122可与储料仓110的进水口1104连接，进氢口123可与储料仓110的第一出氢口1105连接。另外，水箱120还包括第二出氢口121，第二出氢口121可与燃料电池200的输入端连接。
再一并结合图2和图3，在一些实施例中，水箱120还可包括注水口124，可方便用户向水箱120中添加水等液体。可以理解的是，注水口124位置可拆卸连接有密封盖125，可在非注水状态时，封闭注水口124。
实施例中，泵体130可连接于水箱120的出水口122与进水口1104之间。泵体130可用于控制将水箱120中的液体输送至储料仓110。
工作过程中，泵体130可控制将水箱120中的液体输送至储料仓110。液体可通过进水口1104进入储料仓110。随着储料仓110中液位的逐渐升高，液体可逐渐与储料仓110上方的固体水解制氢材料接触并进行水解反应，产生氢气。可以理解的是，当泵体130打开时，储料仓110中的液位会即刻升高，以进行水解反应产生氢气，实现即开即用，方便控制制氢装置100的开关。当泵体130关闭时，储料仓110中的液位可停止升高，储料仓110中的反应也可逐步停止。实施例中，泵体130可为液体流动提供动力，水箱120与储料仓110之间无需设置高度差，从而可使制氢装置100的结构更加紧凑，减小占用空间，利于用户携带，实现便携效果。
另外，水解反应产生的氢气，可通过储料仓110上的第一出氢口1105排出，并输送至水箱120中。氢气通过水箱120时，可由水箱120中的液体对氢气进行降温冷却，以降低氢气的温度。同时，可实现对氢气中水蒸气的过滤，以减少氢气中的水蒸气含量。氢气从水箱120输出后，可进入燃料电池200中，同时，燃料电池200可从外界获取氧气，并使氧气与氢气进行电化学反应以产生电能。燃料电池200可将产生的电能输送向储能电池300，并存储于储能电池300中。
可以理解的是，氢气与氧气发生电化学反应时，会产生较大的热量。实施例中，当氢气从制氢装置100输出后，经过水箱120对其进行冷却降温，可减少氢气携带的热量，从而减少燃料电池200位置的热量堆积，可减少燃料电池200因温度过高而发生故障或安全问题的情况，确保氢能电源的使用安全。
如图2至图4所示，氢能电源还包括外壳组件400。外壳组件400可包括外壳410、第一盖板420和第二盖板430。其中，第一盖板420和第二盖板430可并列盖设于外壳410的一侧，且配合围成一安装腔401。示例性地，第一盖板420、第二盖板430与外壳410之间均可通过螺钉连接或卡扣连接等方式实现连接。
再一并结合图1，制氢装置100、燃料电池200和储能电池300均可安装于安装腔401中。实施例中，水箱120和储料仓110可并列安装于第一盖板420与外壳410之间，且水箱120可靠近第一盖板420一侧设置。燃料电池200和储能电池300可位于第二盖板430与外壳410之间。
实施例中，水箱120的注水口124可相对于外壳组件400的一侧凸出，以便用户通过注水口124向水箱120中添加水等液体。
如图5和图6所示，储料仓110可包括壳体组件111。壳体组件111可包括主壳体111a和端盖111b。主壳体111a可呈一端开口的罩壳状结构。端盖111b可通过螺钉连接等方式固定连接于主壳体111a的开口位置。另外，端盖111b与主壳体111a之间可设置有密封圈115，可实现端盖111b与主壳体111a连接位置的密封，防止漏气等问题发生。实施例中，储料腔1101可形成于主壳体111a中，端盖111b可靠近第一端1102设置。
实施例中，进水口1104可开设于主壳体111a远离端盖111b的一端，并可与储料腔1101连通。第一出氢口1105可开设于主壳体111a靠近端盖111b的一端，并可与储料腔1101连通。
在一些实施例中，储料仓110还包括至少一隔板112，可用于将储料腔1101分割成至少两子腔室。实施例中，每一子腔室均可由第一端1102延伸至第二端1103。
示例性地，在一些实施例中，储料仓110可包括一隔板112，隔板112可将储料腔1101分割成两子腔室，即第一子腔室1101a和第二子腔室1101b。第一子腔室1101a和第二子腔室1101b均可由第一端1102延伸至第二端1103。实施例中，固体水解制氢材料可分装于第一子腔室1101a和第二子腔室1101b中。可以理解的是，固体水解制氢材料的外部可包裹有无纺布或金属等材料，避免固体水解制氢材料的粉末扩散。
实施例中，将储料腔1101分隔成多个子腔室，可使固体水解制氢材料在储料腔1101中分布更加均匀。从而，可使制氢过程中的出氢量更加均匀。
在另一些实施例中，储料仓110还可包括两个、三个或五个等数量的隔板112，可将储料腔1101对应分隔成三个、四个或六个等数量的子腔室，且每一子腔室均可由第一端1102延伸至第二端1103。
在一些实施例中，储料仓110还包括过滤板113，过滤板113可设置于储料腔1101靠近端盖111b的一端。另外，过滤板113可与壳体组件111配合围成一输气通道1106，输气通道1106可位于储料腔1101靠近端盖111b的一端。在一些实施例中，过滤板113可选用多孔板，且多孔板上可覆有无纺布。相应地，输气通道1106可与储料腔1101通过过滤板113上的网孔实现连通。当氢气经过过滤板113时，也可由过滤板113对氢气进行过滤冷却，减少氢气中的水蒸气含量。另外，第一出氢口1105可通过输气通道1106与储料腔1101间接连通。
在一些实施例中，输气通道1106可与每一子腔室连通。每一子腔室所产生的氢气可直接输送至输气通道1106，并通过输气通道1106输送至第一出氢口1105以输出。
可以理解的是，当储料腔1101直接延伸至与端盖111b接触，且储料腔1101中填满固体水解制氢材料时，距离第一出氢口1105相对较远的子腔室所产生的氢气，需要经过其他子腔室中的固体水解制氢材料才能到达第一出氢口1105以输出，期间氢气在经过其他子腔室的过程中，一方面具有较大的阻力，造成出氢效率低，另一方面，部分氢气会滞留于其他子腔室中，造成出氢量小，影响用户使用体验。
实施例中通过设置过滤板113，并使过滤板113与壳体组件111配合围成输气通道1106，可使每一子腔室所产生的氢气直接通过输气通道1106输送至第一出氢口1105。一方面，可减少氢气输出的阻力，提升出氢效率。另一方面，也可减少氢气在储料仓110中的滞留，提升出氢量，改善用户体验。
在一些实施例中，储料仓110还包括支撑网板114。支撑网板114可位于储料腔1101远离端盖111b的一端。在一些实施中，支撑网板114大致可呈倒U型结构，支撑网板114可与主壳体111a配合围成一导流通道1107。导流通道1107位于储料腔1101远离端盖111b的一端，且导流通道1107可与每一子腔室连通。另外，进水口1104可通过导流通道1107与每一子腔室间接连通。在一些实施例中，支撑网板114可选用多孔板。
实施例中，通过设置导流通道1107，并使导流通道1107与每一子腔室连通，可确保储料仓110内液体的顺利流通。使液体能够顺利到达第二子腔室1101b，减少第一子腔室1101a对液体流动的阻碍。可以理解的是，当水箱120向储料仓110供给液体时，可使液体逐渐填充满导流通道1107，随着液位的升高，液体可同时进入每一子腔室，避免出现局部子腔室中固体水解制氢材料较慢接触液体的问题，从而，可进一步提升制氢效率，提升出氢量，节省用户等待时间，改善用户体验。
如图2至图6所示，进水口1104和第一出氢口1105均可安装有快插公头141。泵体130远离水箱120的一端可通过管路固定连接有一快插母头142。同样地，水箱120的进氢口123也可通过管路连接有一快插母头142。两快插母头142可固定安装于外壳组件400中，且与两快插公头141一一对应。
实施例中，储料仓110可拆卸地插设于外壳组件400中。相应地，第一盖板420与外壳410之间可配合形成一插口440，储料仓110可通过插口440插设于外壳组件400。当储料仓110插设于外壳组件400中时，两快插公头141可与两快插母头142一一对应插接，可实现泵体130与进水口1104之间的连接，以及进氢口123与第一出氢口1105之间的连接。
实施例中，通过快插公头141和快插母头142，可实现储料仓110的快速拆装，减少用户拆装储料仓110所用的时间。当储料仓110中的固体水解制氢材料反应完毕后，可方便用户对储料仓110进行快速更换。
如图1和图6所示，制氢装置100还包括第一单向阀161和第二单向阀162。第一单向阀161可设置于水箱120的出水口122与泵体130之间。其中，第一单向阀161仅可允许水箱120中的液体向泵体130方向输送，可阻止液体由泵体130向水箱120方向流动。第二单向阀162可设置于水箱120的进氢口123与第一出氢口1105之间。第二单向阀162仅可允许储料仓110产生的氢气向水箱120方向输送，可阻止水箱120中的液体和气体向第一出氢口1105方向流动。在一些实施例中，泵体130可选用蠕动泵。
在另一些实施例中，泵体130还可选用普通水泵等结构。
如图1、图3和图4所示，进一步地，制氢装置100还包括散热组件150，可用于储料仓110热量的散失。
散热组件150可包括导热管151、散热鳍片152和第一散热风扇153。其中，导热管151可布设于储料仓110与水箱120之间，且导热管151可分别与储料仓110和水箱120接触，以实现热传导连接。相应地，可通过导热管151将储料仓110工作过程中所产生的热量传递至水箱120，由水箱120吸收储料仓110所产生的部分热量，实现对储料仓110的降温，防止储料仓110工作过程中因温度过高而引起安全事故等问题。
实施例中，导热管151的数量可根据需要进行设置。示例性地，导热管151可设置成一个、两个、四个、六个或七个等。当导热管151设置有多个时，多个导热管151可沿储料仓110的高度方向(即平行于第一端1102至第二端1103的方向)依次排列布设于水箱120和储料仓110之间，可提升储料仓110与水箱120之间的热量传递效率。
在一些实施例中，水箱120靠近储料仓110一侧表面的面积，可小于储料仓110靠近水箱120一侧表面的面积。导热管151的一端可相对于水箱120靠近插口440的一侧凸出。散热鳍片152可设置于导热管151相对于水箱120凸出的一端，并可与导热管151接触，以实现热传导连接。可以理解的是，散热鳍片152可并列设置于水箱120靠近插口440的一侧。实施例中，导热管151可将储料仓110的部分热量传递至散热鳍片152，并通过散热鳍片152将热量向外散失。在一些实施例中，散热鳍片152可由铜或紫铜等材料制成。
第一散热风扇153可设置于散热鳍片152远离导热管151的一侧，可用于加快散热鳍片152中空气的流动，以加快空气与散热鳍片152的热量交换，提升散热鳍片152的散热效率，进而提升储料仓110的散热效率。实施例中，第一散热风扇153可根据需要设置成一个、两个、三个或五个等数量，在此不做具体限制。另外，第一散热风扇153可与储能电池300电连接，并可由储能电池300进行供电。
实施例中，第一盖板420上可开设有第一散热孔421和第二散热孔422。其中，第一散热孔421可位于第一盖板420中靠近插口440的一侧壁上，且与散热鳍片152相对。第二散热孔422可位于第一盖板420中与第一散热风扇153相对的位置。
在一些实施例中，氢能电源还包括第二散热风扇610，第二散热风扇610可固定安装于燃料电池200的一侧。实施例中，第二散热风扇610可用于加快燃料电池200周围气体的流动。一方面，可加快燃料电池200的散热。另一方面，也可增加燃料电池200周围环境的氧气量，提升燃料电池200的反应效率。另外，外壳组件400上可开设有第三散热孔431，第三散热孔431可与第二散热风扇610相对。
在一些实施例中，氢能电源还包括隔热板620，隔热板620可设置于储料仓110远离水箱120的一侧，可防止外壳410因储料仓110传递的热量温升过高。其中，隔热板620可由包括但不限于纳米隔热材料、隔热泡棉等材料中的至少一种制成。
如图1和图2所示，储能电池300可包括第一输出端子310和第二输出端子320。其中，第一输出端子310的输出电压可为5V。第二输出端子320的输出电压可为12V。相应地，储能电池300可实现不同电压的输出，用户可根据需要选择不同的输出端子，以满足不同使用场景的需要。在一些实施例中，储能电池300可选用锂电池。
在另一些实施例中，储能电池300还可选用磷酸铁锂电池或镍镉电池等。
如图1和图7所示，氢能电源还包括控制单元510、第一温度传感器521和第二温度传感器522。控制单元510可分别与第一温度传感器521、第二温度传感器522、泵体130、燃料电池200、储能电池300、第一散热风扇153和第二散热风扇610电连接。在一些实施例中，控制单元510可选用STC12C5A60S2芯片或16F876A-I/SP芯片等。
实施例中，第一温度传感器521可固定安装于储料仓110的一侧，第一温度传感器521可用于检测储料仓110工作过程中的温度，并可将检测数据发送至控制单元510。控制单元510可根据第一温度传感器521的检测数据，调控第一散热风扇153的功率，以使第一散热风扇153的功率与储料仓110的温度相匹配，确保储料仓110所产生的热量及时散失，避免储料仓110的温升过高而造成故障等问题，同时，也可实现节能效果。在一些实施例中，可通过脉冲调制直流电机调速器(Pulse Width Modulator Motor Speed Controller，PWM直流电机调速器)实现对第一散热风扇153的调速。
第二温度传感器522可固定安装于燃料电池200的一侧。第二温度传感器522可用于检测燃料电池200工作过程中的温度，并可将检测数据发送至控制单元510。控制单元510可根据第二温度传感器522的检测数据，调控第二散热风扇610的功率，以使第二散热风扇610的功率与燃料电池200的温度相匹配，确保燃料电池200所产生的热量及时散失，避免燃料电池200的温升过高而造成故障等问题，同时，也可实现节能效果。在一些实施例中，可通过脉冲调制直流电机调速器实现对第二散热风扇610的调速。
另外，氢能电源还包括第一电量检测模块531和第二电量检测模块532。其中，第一电量检测模块531和第二电量检测模块532可与控制单元510集成于同一电路板上。
第一电量检测模块531可电连接于燃料电池200和控制单元510之间，第一电量检测模块531可用于检测燃料电池200的输出电量，从而，可获知储料仓110中固体水解制氢材料的消耗情况。在一些实施例中，第一电量检测模块531可选用CS5460芯片或HLW8013芯片等。
可以理解的是，储料仓110中的固体水解制氢材料的储量一定时，固体水解制氢材料与液体反应所产生的氢气量一定，进而氢气通过电化学反应所产生的电能量一定，可以理解的是，储料仓110中固体水解制氢材料的储量与所产生的电能成一定比例。从而，可根据燃料电池200的输出电量判断出储料仓110中固体水解制氢材料的消耗量。当储料仓110中的固体水解制氢材料消耗完后，可由控制单元510控制泵体130及时停止工作，避免出现溢液、浪费电能等问题。相应地，当第一电量检测模块531检测到燃料电池200的输出电量等于第一预设值时，可由控制单元510控制泵体130关闭。
第二电量检测模块532可电连接于储能电池300和控制单元510之间。第二电量检测模块532可用于检测储能电池300中的电量。从而，控制单元510可根据储能电池300中的电量控制制氢装置100是否开启，具体地，控制单元510可根据储能电池300中的电量控制泵体130开启。在一些实施例中，第二电量检测模块532可选用CS5460芯片或HLW8013芯片等。
示例性地，当储能电池300中的电量大于第二预设值时，控制单元510可控制泵体130处于关闭状态，可使用储能电池300中的电量为外部设备以及氢能电源中的电性部件进行供电。当储能电池300中的电量等于或小于第二预设值时，控制单元510可控制泵体130开启，使制氢装置100开始工作并产生氢气，并由燃料电池200利用氢气和氧气转化电能，以为储能电池300进行充电。其中，第二预设值可根据需要进行设置，例如第二预设值可设置为20％或30％等。
当储能电池300中的电量大于或等于第三预设值时，控制单元510可控制泵体130关闭工作，相应地，制氢装置100可停止工作，可停止为储能电池300充电。其中，第三预设值也可根据需要进行设置，例如第三预设值可设置为85％或90％等。
实施例中提供的氢能电源至少可包括以下优点：
一、可实现即开即用，制氢装置100所产生的氢气也可通过燃料电池200即可转换为电能，并存储于储能电池300中，无需设置储氢装置等结构，一方面，可缩小氢能电源的整体体积，实现便携。另一方面，也可降低设备成本；
二、制氢装置100通过固体水解制氢材料来制取氢气，可缩减制氢装置100的体积，实现便携效果；
三、设置有散热组件150和第二散热风扇610，可确保氢能电源的安全使用；另外，散热组件150与制氢装置100工作过程中的温度相适配，第二散热风扇610与燃料电池200工作过程中的温度相适配，在确保氢能电源正常工作的同时，可实现节能效果；
四、储料仓110中设置有导流通道1107和输气通道1106，可提升出氢效率及出氢量，减少用户等待时间；
五、储料仓110采用快插接头进行连接，可方便用户对储料仓110进行拆装更换；
六、储能电池300设置有两个不同电压的输出端子，可满足不同使用场景的需要，具有更高的通用性；
七、另外，通过控制单元510同一协调各电性部件的工作，可使出氢量稳定，减少波动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种制氢装置，其特征在于，包括：
储料仓，包括储料腔、进水口和第一出氢口，所述储料腔用于存储固体水解制氢材料，所述储料腔包括第一端和第二端，所述第一端位于所述第二端重力方向的上方，所述第一出氢口靠近所述第一端设置，所述进水口靠近所述第二端设置；
水箱，分别与所述进水口和所述第一出氢口连接；
泵体，连接于所述进水口与所述水箱之间，所述泵体用于将所述水箱中的液体输送至所述储料仓。
2.根据权利要求1所述的制氢装置，其特征在于，所述储料仓包括：
壳体组件，包括所述储料腔；
至少一隔板，用于将所述储料腔分隔成至少两子腔室，所述至少两子腔室用于存储所述固体水解制氢材料。
3.根据权利要求2所述的制氢装置，其特征在于，所述储料仓还包括过滤板；
所述过滤板设置于所述储料腔靠近所述第一出氢口的一端，所述过滤板与所述壳体组件配合围成一输气通道，所述输气通道通过所述过滤板与每一所述子腔室连通，所述输气通道与所述第一出氢口连通。
4.根据权利要求2或3所述的制氢装置，其特征在于，所述储料仓还包括支撑网板；
所述支撑网板设置于所述储料腔靠近所述进水口的一端，所述支撑网板与所述壳体组件配合围成一导流通道，所述导流通道与所述进水口连通，所述导流通道与每一所述子腔室连通。
5.根据权利要求1所述的制氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括导热管、散热鳍片和第一散热风扇；
所述导热管布设于所述储料仓和所述水箱之间并相对于所述水箱的一侧凸出，所述导热管分别与所述储料仓和所述水箱热传导连接；
所述散热鳍片与所述导热管相对于所述水箱凸出的一端热传导连接；
所述第一散热风扇设置于所述散热鳍片远离所述导热管的一侧，所述第一散热风扇用于加快所述散热鳍片中的气体流动。
6.一种氢能电源，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的制氢装置。
7.根据权利要求6所述的氢能电源，其特征在于，所述水箱包括第二出氢口；
所述氢能电源还包括燃料电池和储能电池，所述燃料电池的输入端与所述第二出氢口连接，所述燃料电池的输出端与所述储能电池连接。
8.根据权利要求7所述的氢能电源，其特征在于，所述氢能电源还包括第二散热风扇，所述第二散热风扇设置于所述燃料电池的一侧，所述第二散热风扇用于加快所述燃料电池周围气体的流动。
9.根据权利要求8所述的氢能电源，其特征在于，所述氢能电源还包括控制单元、第一温度传感器、第二温度传感器和第一散热风扇，所述控制单元分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第一散热风扇和所述第二散热风扇电连接，所述第一散热风扇设置于所述储料仓一侧；
所述第一温度传感器用于检测所述储料仓的温度，所述控制单元用于根据所述第一温度传感器的检测数据调控所述第一散热风扇的功率；
所述第二温度传感器用于检测所述燃料电池的温度，所述控制单元用于根据所述第二温度传感器的检测数据调控所述第二散热风扇的功率。
10.根据权利要求7至9任一项所述的氢能电源，其特征在于，所述氢能电源还包括控制单元，所述控制单元分别与所述燃料电池、所述储能电池和所述泵体连接；
当所述燃料电池的输出电量等于第一预设值时，所述控制单元控制所述泵体关闭；
当所述储能电池的电量小于或等于第二预设值时，所述控制单元控制所述泵体打开；
当所述储能电池的电量大于或等于第三预设值时，所述控制单元控制所述泵体关闭，所述第三预设值大于所述第二预设值。
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