CN221101561U - 一种光转氢能源系统模型 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光转氢能源系统模型，包括基座、电解装置、蓄电池、发电装置以及储气组件，电解装置安装于基座，蓄电池安装于基座并与电解装置进行电性连接，发电装置安装于基座并与蓄电池进行电性连接，储气组件安装于基座并与电解装置进行连接；在进行演示时，发电装置适于将产生的电能存储于蓄电池，进而电解装置适于在蓄电池的供电作用下对水进行电解。本申请的有益效果：此模型可以将电解水以及发电等功能进行结合起来进行生动的演示，使得整个模型功能多样，且便于携带和展示其原理，使得人们能够更加直观地理解模型的运作方式，不在局限于图画讲解，进而大大提高演示的效果。

Description

一种光转氢能源系统模型

技术领域

本申请涉及模型展示技术领域，尤其是涉及一种光转氢能源系统模型。

背景技术

人类的生存离不开能源和能源应用技术，而人类目前广泛使用的能源如石油、煤炭、天然气，是不可再生能源，存储量有限，随着经济的发展，人类面临能源短缺和环境污染双重问题；因此，开发利用可再生、环境友好型新能源迫在眉睫。氢能源以其来源广泛、环境友好、高效等特征受到人们的青睐。开发利用氢能源能解决经济发展、能源短缺和环境污之间的问题。

在对氢能源开发利用中，例如：利用太阳能板把光能转化为电能并通过蓄电池储存，最大限度采集太阳能放电，然后利用电解水原理，从管道中制备氢气和氧气，最后把气体储存在罐体中，进而可以对偏远地区提供燃气或者供氢能源汽车进行使用。而这些项目实物太大，制作成本较高，若是直接用图画进行讲解则不能够进行直观的感受，即演示的效果较差，为此提出一种光转氢能源系统模型用以解决上述技术问题。

实用新型内容

本申请的其中一个目的在于提供一种光转氢能源系统模型。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种光转氢能源系统模型，包括基座、电解装置、蓄电池、发电装置以及储气组件，所述电解装置安装于所述基座，所述蓄电池安装于所述基座并与所述电解装置进行电性连接，所述发电装置安装于所述基座并与所述蓄电池进行电性连接，所述储气组件安装于所述基座并与所述电解装置进行连接；在进行演示时，所述发电装置适于将产生的电能存储于所述蓄电池，进而所述电解装置适于在所述蓄电池的供电作用下对水进行电解，随后所述储气组件适于将电解产生的气体进行收集。

优选的，所述电解装置包括反应筒以及一对电极，所述反应筒安装于所述基座，且所述反应筒与所述储气组件进行连接，所述电极安装于所述反应筒顶端并延伸至所述反应筒内，且所述电极适合和所述蓄电池进行电性连接。

优选的，所述电极包括导电杆一、导电盘以及多个导电杆二，所述导电杆一安装于所述反应筒顶端并与所述蓄电池进行电性连接，所述导电盘位于所述反应筒内部并与所述导电杆一底端相连接，所述导电杆二安装于所述导电盘底端。

优选的，所述导电盘的外部设置有多个气孔，所述气孔适于对产生的气体进行导流疏通。

优选的，所述基座上还安装有一对过滤筒，所述过滤筒与所述反应筒通过管路进行连通，且所述过滤筒与所述储气组件通过管路进行连接。

优选的，所述反应筒以及所述过滤筒的顶端均设置有快速接头，所述管路适于和所述快速接头进行配合。

优选的，所述储气组件包括一对储气罐，所述储气罐安装于所述基座，且所述储气罐上安装有对其压力进行监测的压力表。

优选的，所述储气组件还包括警报件，所述警报件通过控制器与所述压力表进行电性连接；当所述储气罐内的压力大于设定值时，所述警报件适于在控制器的驱使下发出警报。

优选的，所述储气组件还包括一对泄压阀，所述泄压阀对应安装于所述储气罐；当所述储气罐内的压力大于设定值时，所述泄压阀适于在罐体压力下进行打开。

优选的，所述发电装置包括多个太阳能电板，其中一个所述太阳能板安装于所述电解装置上方进而与所述基座形成安装区，所述电解装置位于所述安装区。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请通过设置有电解装置、蓄电池、发电装置以及储气组件，发电装置可以将产生的电能存储在蓄电池内，然后蓄电池给电解装置进行供电，进而电解装置可以对水进行电解氢气和氧气，储气组件就可以将电解产生的气体进行收集，使得整个模型功能多样，且便于携带和展示其原理，使得人们能够更加直观地理解模型的运作方式，不在局限于图画讲解，进而大大提高演示的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的基座顶端结构示意图。

图3为本实用新型的电解装置结构示意图。

图4为本实用新型的电极结构示意图。

图中：1、基座；2、电解装置；201、反应筒；202、电极；2021、导电杆一；2022、导电盘；2023、导电杆二；3、蓄电池；4、发电装置；5、储气组件；501、储气罐；6、压力表；7、过滤筒；8、快速接头。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

光转氢能源系统：它利用太阳能光伏板把光能转化为电能，通过蓄电装置进行储存，最大限度采集太阳能放电，然后利用电解水原理，从管道中制备氢气和氧气。最后把气体储存在罐体中，供氢能源汽车或者一些光照充足的一些偏远地区进行使用。本项目考虑到实物太大，因此为便于携带和展示其原理，特地做成小型化模型，但功能和效果符合实际。

本申请的其中一个优选实施例，如图1至图4所示，一种光转氢能源系统模型，包括基座1、电解装置2、蓄电池3、发电装置4以及储气组件5，电解装置2安装于基座1，蓄电池3安装于基座1并与电解装置2进行电性连接，发电装置4安装于基座1并与蓄电池3进行电性连接，储气组件5安装于基座1并与电解装置2进行连接。

具体的，在进行教学展示演示时，发电装置4可以将产生的电能存储在蓄电池3内，然后蓄电池3给电解装置2进行供电，进而电解装置2可以对水进行电解，电解后会产生氢气和氧气，储气组件5就可以将电解产生的气体进行收集。

此模型可以生动的将发电以及电解水原理进行结合起来进行演示；即储气组件5可以将产生的氢气供氢能源汽车或者燃气进行使用。进而使得整个模型功能多样，且便于携带和展示其原理，使得人们能够更加直观地理解模型的运作方式，不在局限于图画和口述式的讲解，进而大大提高学习以及研发的效果。

在实际应用中，这种便携性也可以帮助人们在不同场景下灵活使用模型，快速解决问题。而展示模型原理的能力，则使得人们能够更深入地了解模型的内部机制，从而在需要的时候能够进行优化或改进。通过整合多样的功能和便携性，这个模型能够更好地满足演示的需求，提升使用体验。

本实施例中，如图3和图4所示，电解装置2包括反应筒201以及一对电极202，反应筒201安装于基座1上，且反应筒201与储气组件5进行连接，电极202安装于对应的反应筒201顶端并延伸至反应筒201内，且电极202适合和蓄电池3进行电性连接。

可以理解的是，一对电极202分别为阴极和阳极，而反应筒201优选采用U形结构，而阴极和阳极分别对应反应筒201的两端，这样在进行电解的时候，可以将阴极产生的氢气和阳极产生的氧气进行分别收集，且也能清楚的观察两个电极202的实验情况，提高演示的效果。

进一步的，如图4所示，电极202包括导电杆一2021、导电盘2022以及多个导电杆二2023，导电杆一2021安装于反应筒201顶端并与蓄电池3进行电性连接，导电盘2022位于反应筒201内部并与导电杆一2021底端相连接，导电杆二2023等距离的安装于导电盘2022的底端位置处，由于和水进行接触的导电杆二2023有多个，而多个等距离安装的导电杆二2023则增加了电极202与水之间的接触面积，使得电流更加均匀地分布在水中，进一步提高了电解速率。这种设计不仅能够提高水的电解效率，还可以减少能量损失和电极202的磨损，从而延长装置的使用寿命。

本实施例中，如图4所示，由于水的电解速率增大，进而产生的气体量就会大大增加，而导电盘2022位于反应筒201内，这样可能会对气体的流动造成一个阻碍。因此可以在导电盘2022的外部设置有多个气孔，气孔可以对产生的气体(氢气或者氧气)进行导流疏通，使得产生的气体不会积聚膨胀，从而确保设备的安全运行。此外，为了提高导电杆二2023的使用寿命，导电杆二2023优选采用不锈钢管，由于不锈钢极管在膜电阻上非常小，所以基本的耗电量也就更低，但是在泳透力上却非常高，而单位膜的面积也更大，促使不锈钢阳极管的使用寿命越来越长，而且不锈钢阳极管在结构上非常的紧凑轻便，所以不管是日常的管理还是检修便捷很多。

本实施例中，如图3所示，在基座1上还安装有一对过滤筒7，过滤筒7与对应的反应筒201通过管路进行连通，且过滤筒7与储气组件5通过管路进行连接。

可以理解的是，可以在过滤筒7内装有过滤的液体，例如清水，这样在电解水后产生的氢气和氧气就会先通过过滤筒7内，从过滤筒7内的液体穿过后在输送到储气组件5进行存储，进而可以提高存储气体的纯度和质量。

进一步的，如图3所示，由于过滤筒7和反应筒201内需要经常性的换水或者加水，因此可以在反应筒201以及过滤筒7的顶端均设置有快速接头8，管路适于和快速接头8进行配合，进而可以实现管路的快速拆卸和安装，方便日常维护和清洗工作。

本实施例中，如图2所示，储气组件5包括一对储气罐501，即对产生的氢气和氧气进行独立收集，储气罐501安装于基座1，且储气罐501上安装有对其压力进行监测的压力表6，这样可以随时对储气罐501内收集气体的气压进行实施监测，进而大大提高安装性。

进一步的，储气组件5还包括警报件(未示出)，警报件通过控制器与压力表6进行电性连接，当储气罐501内的压力大于设定值时，警报件可以在控制器的驱使下发出警报。

具体的，警报件可以采用蜂鸣器，而压力表6可以采用电子数字化的，就是我们可以设定一个压力值，当压力表6检测到储气罐501内的压力达到设定的压力时，此时控制器就可以启动蜂鸣发出声响来提醒人们，进而大大提高安全性。

需要说明的是，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文件主要用来保护机械装置，所以本申请文件不再详细解释控制方式和电路连接，在此不再作出具体叙述。

更进一步的，若是警报件发生故障，且人们也没注意到储气罐501内的压力时，此时就会存在危险性。因此本实施例中，储气组件5还包括一对泄压阀，泄压阀对应安装于储气罐501。当储气罐501内的压力大于设定值时，泄压阀可以在罐体内气压力下进行打开，进而可以防止储气罐501压力过大发生爆炸的现象。当然这是极端情况，也是很少发生的，而氢气的泄漏也会存在一定的危险性，因此在氢气的储气罐501可以选择性的进行安装。

本实施例中，发电装置4包括小型的风力发电机和太阳能电板，而采用风力发电机就需要将此此模型放置在室外通过风力来进行发电，比较不便。因此优选采用太阳能电板，这样只需要将此模型在不使用时放置在有阳光的地方就行，比如窗户旁，进而提高便捷性。

进一步的，太阳能电板可以采用多个，将其安装在基座1上合适的位置，就是将此模型上空置的位置进行安装，例如基座1顶端上方的位置处(可以对应汽车的顶棚位置处)，使得发电量能够得保证。而此模型中的其中一个太阳能板要安装于电解装置2上方进而与基座1形成安装区，电解装置2就位于此安装区内，这样可以对电解装置2起到一个遮阳的作用，可以防止反应筒201内的水在光照下蒸发产生水蒸气，进而可能会影响气体收集的纯度。

本申请的工作原理为：

在此模型在不使用时，可以将其放置在有阳光的区域，利用太阳能板将光能转为电能存储在蓄电池3内。在此模型使用时，电解装置2可以对水进行电解，电解后会产生氢气和氧气，氢气和氧气经过过滤筒7的过滤输送到两个储气罐501进行收集，在汽车发动机需要的时候可以持续供给，进而可以供汽车进行使用。同时，当压力表6检测到储气罐501内的压力达到设定的压力时，此时控制器就可以启动蜂鸣发出声响来提醒人们，进而大大提高模型的安全性。此模型便于携带和展示其原理，使得学生们能够更加直观地理解模型的运作方式，不在局限于图片和老师口述式的讲解，进而大大提高学习效果。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种光转氢能源系统模型，其特征在于，包括：

基座；

电解装置，所述电解装置安装于所述基座；

蓄电池，所述蓄电池安装于所述基座并与所述电解装置进行电性连接；

发电装置，所述发电装置安装于所述基座并与所述蓄电池进行电性连接；以及

储气组件，所述储气组件安装于所述基座并与所述电解装置进行连接；在进行演示时，所述发电装置适于将产生的电能存储于所述蓄电池，进而所述电解装置适于在所述蓄电池的供电作用下对水进行电解，随后所述储气组件适于将电解产生的气体进行收集。

2.如权利要求1所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述电解装置包括反应筒以及一对电极，所述反应筒安装于所述基座，且所述反应筒与所述储气组件进行连接，所述电极安装于所述反应筒顶端并延伸至所述反应筒内，且所述电极适合和所述蓄电池进行电性连接。

3.如权利要求2所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述电极包括导电杆一、导电盘以及多个导电杆二，所述导电杆一安装于所述反应筒顶端并与所述蓄电池进行电性连接，所述导电盘位于所述反应筒内部并与所述导电杆一底端相连接，所述导电杆二安装于所述导电盘底端。

4.如权利要求3所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述导电盘的外部设置有多个气孔，所述气孔适于对产生的气体进行导流疏通。

5.如权利要求2所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述基座上还安装有一对过滤筒，所述过滤筒与所述反应筒通过管路进行连通，且所述过滤筒与所述储气组件通过管路进行连接。

6.如权利要求5所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述反应筒以及所述过滤筒的顶端均设置有快速接头，所述管路适于和所述快速接头进行配合。

7.如权利要求1-6任一项所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述储气组件包括一对储气罐，所述储气罐安装于所述基座，且所述储气罐上安装有对其压力进行监测的压力表。

8.如权利要求7所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述储气组件还包括警报件，所述警报件通过控制器与所述压力表进行电性连接；当所述储气罐内的压力大于设定值时，所述警报件适于在控制器的驱使下发出警报。

9.如权利要求8所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述储气组件还包括一对泄压阀，所述泄压阀对应安装于所述储气罐；当所述储气罐内的压力大于设定值时，所述泄压阀适于在罐体压力下进行打开。

10.如权利要求1所述的光转氢能源系统模型，其特征在于：所述发电装置包括多个太阳能电板，其中一个所述太阳能电板安装于所述电解装置上方进而与所述基座形成安装区，所述电解装置位于所述安装区。