權(quán)利要求書： 1.一種太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，包括太陽(yáng)光伏電池模塊(1)、穩(wěn)壓控制模塊(2)、水解池模塊(3)、供水/集氣模塊(4)，所述穩(wěn)壓控制模塊(2)連接太陽(yáng)光伏電池模塊(1)，所述太陽(yáng)光伏電池模塊(1)提供可再生電能，通過穩(wěn)壓控制模塊(2)穩(wěn)定輸出電壓，為水解池模塊(3)供電，所述的供水/集氣模塊(4)與水解池模塊(3)相連；

所述水解池模塊(3)包括中空封閉槽(3?1)，所述封閉槽(3?1)中間固定有封閉槽隔膜(3?2)，所述封閉槽隔膜(3?2)兩側(cè)固定有催化電極(3?3)，所述催化電極(3?3)包括位于所述封閉槽隔膜(3?2)兩側(cè)的產(chǎn)氫電極和產(chǎn)氧電極，所述封閉槽(3?1)頂部連接有兩個(gè)出氣管(3?4)、底部連接有兩個(gè)注水管(3?5)；

所述的供水/集氣模塊(4)包括兩個(gè)獨(dú)立的圓柱形容器(4?1)，每個(gè)所述圓柱形容器(4?

1)上端開口、下端封閉，其內(nèi)中上部固定有樹膠隔膜(4?2)，所述樹膠隔膜(4?2)具有一開孔，一小水管(4?3)穿過所述開孔設(shè)置并且所述小水管(4?3)下端延伸至圓柱形容器(4?1)底部，所述圓柱形容器(4?1)位于樹膠隔膜(4?2)以下的部分分別開孔連接所述出氣管(3?

4)和注水管(3?5)，所述出氣管(3?4)位于所述注水管(3?5)的上方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述封閉槽(3?1)為樹脂材料制成的中空長(zhǎng)方體封閉槽(3?1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述封閉槽隔膜(3?2)為聚四氟乙烯質(zhì)子交換膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述催化電極(3?

3)為碳紙電極，分別涂布有產(chǎn)氫、產(chǎn)氧催化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述產(chǎn)氫催化劑為鉑碳，所述產(chǎn)氧催化劑為氧化銥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述樹膠隔膜(4?

2)能夠阻隔水和氣體滲透。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，其特征在于，兩個(gè)出氣管(3?4)、和兩個(gè)注水管(3?5)分別水平設(shè)置。

說明書： 一種太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能制氫燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置。背景技術(shù)[0002] 隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化石能源使用引起的能源和環(huán)境危機(jī)日益嚴(yán)峻，發(fā)展和利用綠色、可再生能源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，其中，清潔、豐富的太陽(yáng)能是人類最為重要的可再生能源，人們通過光熱、光伏、光催化等技術(shù)不斷開拓著太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化利用。由于熱能和電能在存儲(chǔ)和移動(dòng)方面的局限，基于光/電催化水解技術(shù)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高能密度氫氣，以便于能量的儲(chǔ)存、運(yùn)輸或重整轉(zhuǎn)換，成為轉(zhuǎn)化和利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵路徑之一，被賦予眾望。[0003] 太陽(yáng)能分解水制氫技術(shù)主要基于半導(dǎo)體光電催化和光催化系統(tǒng)，由于太陽(yáng)能到氫氣轉(zhuǎn)化效率偏低，仍然處于產(chǎn)業(yè)化前期的實(shí)驗(yàn)室研究階段。當(dāng)前，設(shè)計(jì)低成本、高效能、穩(wěn)定可靠、可產(chǎn)業(yè)化的太陽(yáng)能分解水制氫裝置具有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。[0004] 設(shè)計(jì)光伏發(fā)電與電解水功能模塊集成，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏電解水制氫是太陽(yáng)能到氫氣轉(zhuǎn)化的有效途徑，具有產(chǎn)業(yè)化前景，目前該方案面臨的挑戰(zhàn)主要包括兩個(gè)方面：(1)太陽(yáng)能光伏電池不能連續(xù)穩(wěn)定地為電解池供電，電壓波動(dòng)性制約著電解槽工作效能及穩(wěn)定性；(2)電解池需要供水同時(shí)分離氫氣和氧氣，需要科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的裝置結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種供給電壓穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)巧妙合理的太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置。[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：[0007] 一種太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，包括太陽(yáng)光伏電池模塊、穩(wěn)壓控制模塊、水解池模塊、供水/集氣模塊，所述穩(wěn)壓控制模塊連接太陽(yáng)光伏電池模塊，所述太陽(yáng)光伏電池模塊提供可再生電能，通過穩(wěn)壓控制模塊穩(wěn)定輸出電壓，為水解池模塊供電，所述的供水/集氣模塊與水解池模塊相連。[0008] 進(jìn)一步地，所述水解池模塊包括中空封閉槽，所述封閉槽中間固定有封閉槽隔膜，所述封閉槽隔膜兩側(cè)固定有催化電極，所述催化電極包括位于所述封閉槽隔膜兩側(cè)的產(chǎn)氫電極和產(chǎn)氧電極，所述封閉槽頂部連接有兩個(gè)出氣管、底部連接有兩個(gè)注水管。[0009] 進(jìn)一步地，所述封閉槽為樹脂材料制成的中空長(zhǎng)方體封閉槽。[0010] 進(jìn)一步地，所述封閉槽隔膜為聚四氟乙烯質(zhì)子交換膜。[0011] 進(jìn)一步地，所述催化電極為碳紙電極，分別涂布有產(chǎn)氫、產(chǎn)氧催化劑。[0012] 進(jìn)一步地，所述產(chǎn)氫催化劑為鉑碳，所述產(chǎn)氧催化劑為氧化銥。[0013] 進(jìn)一步地，所述的供水/集氣模塊包括兩個(gè)獨(dú)立的圓柱形容器，每個(gè)所述圓柱形容器上端開口、下端封閉，其內(nèi)中上部固定有樹膠隔膜，所述樹膠隔膜具有一開孔，一小水管穿過所述開孔設(shè)置并且所述小水管下端延伸至圓柱形容器底部，所述圓柱形容器位于樹膠隔膜以下的部分分別開孔連接所述出氣管和注水管，所述出氣管位于所述注水管的上方。[0014] 進(jìn)一步地，所述樹膠隔膜能夠阻隔水和氣體滲透。[0015] 進(jìn)一步地，兩個(gè)出氣管、和兩個(gè)注水管分別水平設(shè)置。[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：[0017] (1)本發(fā)明采用三端集成穩(wěn)壓器結(jié)合軟啟動(dòng)電路和濾波電路，輸出電壓穩(wěn)定可調(diào)，有效解決太陽(yáng)能光伏電池供給電壓不穩(wěn)定的問題；[0018] (2)本發(fā)明采用雙柱型壓控式供水/集氣一體化模塊，并與水解池模塊直接連接，能實(shí)現(xiàn)智能化壓力控制注水和集氣功能，裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理巧妙，工藝成本低廉，可規(guī)?；卣?，降低工業(yè)制氫成本。附圖說明[0019] 圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置組成框圖。[0020] 圖2是本發(fā)明穩(wěn)壓控制模塊電路示意圖。[0021] 圖3是本發(fā)明穩(wěn)壓控制模塊電路原理圖。[0022] 圖4是本發(fā)明水解池模塊和供水/集氣模塊結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式[0023] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0024] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。[0025] 結(jié)合圖1，一種太陽(yáng)能光伏電解水制氫裝置，包括太陽(yáng)光伏電池模塊1、穩(wěn)壓控制模塊2、水解池模塊3、供水/集氣模塊4，所述穩(wěn)壓控制模塊2的輸入端連接太陽(yáng)光伏電池模塊1，輸出端與水解池模塊3鏈接，所述太陽(yáng)光伏電池模塊1提供可再生電能，通過穩(wěn)壓控制模塊2穩(wěn)定輸出電壓，為水解池模塊3供電驅(qū)動(dòng)全水解反應(yīng)，所述的供水/集氣模塊4與水解池模塊3相連，供水/集氣模塊4給水解池模塊3自動(dòng)供水，水解池模塊3生成的氫氣和氧氣自動(dòng)轉(zhuǎn)入供水/集氣模塊4。

[0026] 結(jié)合圖2?3，進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓控制模塊2包括集成穩(wěn)壓器2?1、濾波電路2?2和軟啟動(dòng)電路2?3，由于太陽(yáng)能電池接收到的光強(qiáng)不是穩(wěn)定的，因此產(chǎn)生的電壓是波動(dòng)的，這樣會(huì)影響電路的工作性能。可利用電容的“通交流，隔直流”的特性，在濾波電路中并入兩個(gè)并聯(lián)電容(輸入端C1以及輸出端C3)作為電容濾波器，濾去其中的波動(dòng)電流成分。在通電瞬間C3上的電壓不能突變，T(NPN三極管)被R1偏置而飽和導(dǎo)通，這樣就使R2短路，相當(dāng)于LM317的調(diào)整端接地。電源輸出為1.25，隨著C3充電時(shí)間加長(zhǎng)，輸出電壓逐漸上升，數(shù)秒后達(dá)到額定輸出電壓。D1、D2兩個(gè)二極管的作用是為了保護(hù)LM317防止損壞。[0027] 各元器件參數(shù)：C1：2200uF的極性電容，C2：0.1uF的104電容，C3：470uF的極性電容，R1：2KΩ的滑動(dòng)電阻，R2：220Ω定值電阻，R3：10KΩ定值電阻，T：NPN三極管，D1、D2為二極管，LM317為三端可調(diào)穩(wěn)壓集成芯片。[0028] 結(jié)合圖4，進(jìn)一步地，所述水解池模塊3包括樹脂材料制成的中空長(zhǎng)方體封閉槽3?1，所述封閉槽3?1中間固定有封閉槽隔膜3?2，所述封閉槽隔膜3?2兩側(cè)固定有催化電極3?

3，所述催化電極3?3包括位于所述封閉槽隔膜3?2兩側(cè)的產(chǎn)氫電極和產(chǎn)氧電極，所述封閉槽

3?1頂部連接有兩個(gè)出氣管3?4、底部連接有兩個(gè)注水管3?5。

[0029] 進(jìn)一步地，所述封閉槽隔膜3?2為聚四氟乙烯質(zhì)子交換膜，所述催化電極3?3為同尺寸碳紙電極，分別涂布有鉑碳和氧化銥作為產(chǎn)氫、產(chǎn)氧催化劑。[0030] 進(jìn)一步地，所述的供水/集氣模塊4包括兩個(gè)獨(dú)立的圓柱形容器4?1，每個(gè)所述圓柱形容器4?1上端開口、下端封閉，其內(nèi)中上部固定有樹膠隔膜4?2，所述樹膠隔膜4?2具有一開孔，一小水管4?3穿過所述開孔設(shè)置并且所述小水管4?3下端延伸至圓柱形容器4?1底部，所述圓柱形容器4?1位于樹膠隔膜4?2以下的部分分別開孔連接所述出氣管3?4和注水管3?5，所述出氣管3?4位于所述注水管3?5的上方，下部?jī)蓚€(gè)注水管3?5為電解池注水，上部?jī)蓚€(gè)出氣管3?4輸出電解池產(chǎn)生的氫氣和氧氣。

[0031] 進(jìn)一步地，所述樹膠隔膜4?2能夠阻隔水和氣體滲透。從圓柱形容器4?1頂端開口處直接注水，通過樹膠隔膜4?2中心小水管4?3引入圓柱形容器4?1底部，再經(jīng)過下部孔連接的注水管3?5為電解池供水；電解池兩電極產(chǎn)生的氧氣和氫氣分別通過上部出氣管3?4進(jìn)入圓柱形容器4?1下部液面以上區(qū)域，根據(jù)集氣區(qū)的體積能夠準(zhǔn)定量地評(píng)估氣體的轉(zhuǎn)化量，圓柱形容器4?1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠控制最大收集氣量和氣壓，以便于后端氫氣的集中存儲(chǔ)。[0032] 進(jìn)一步地，兩個(gè)出氣管3?4、和兩個(gè)注水管3?5分別水平設(shè)置，水解池的上下孔位與注水/集氣模塊4的上下孔位保持等高。[0033] 使用時(shí)，從雙柱式供水/集氣模塊4的圓柱形容器頂端開口處直接注水，通過樹膠隔膜中心水管引入圓柱形容器底部，再經(jīng)過下部孔連接的注水管為電解池供水；水解池兩電極產(chǎn)生的氧氣和氫氣分別通過上部輸氣管進(jìn)入樹膠隔膜下部液面以上區(qū)域，根據(jù)集氣區(qū)的體積能夠準(zhǔn)定量地評(píng)估氣體的轉(zhuǎn)化量，圓柱形容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠控制最大收集氣量和氣壓，以便于后端氫氣的集中存儲(chǔ)。[0034] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。