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专利号: 2024105730517
申请人: 深圳市初欣创科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,包括以下步骤:

S102:获取太阳能光伏发电系统,控制太阳能光伏发电系统产出电能,并在产出电能过程中对太阳能光伏发电系统进行优化;

S104:构建水电解系统,通过所述水电解系统对水进行水电解,得到氢气,对氢气进行纯度检测,基于纯度检测结果对水电解系统进行升级优化;

S106:构建能量反馈系统,对能量反馈系统的氢气输送效率和能量转化效率进行分析,并基于分析结果对能量反馈系统的氢气输送效率和能量转化效率进行优化。

2.根据权利要求1中所述的基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,所述S102,具体为:获取大数据网络,基于所述大数据网络,查询可再生能源,所述可再生能源包括太阳能、风能和水能;

选取太阳能作为可再生能源,获取太阳能光伏发电系统,所述太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电池板、电能存储设备和光电转换模块;

控制所述太阳能光伏电池板接收阳光,通过光电转化模块将阳光转化为电能,并将转化得到的电能存储至电能存储设备中;

预设第一光电测试时间,若在第一光电测试时间内,电能储存设备中储存的由阳光转化的电能的存储量大于预设值,则将太阳能光伏发电系统标定为合格太阳能光伏发电系统;

若在第一光电测试时间内,电能储存设备中储存的由阳光转化的电能的存储量小于预设值,则对太阳能光伏电池板进行清洁处理和安装状态调节处理,所述安装状态调节包括调节太阳能光伏电池板的安装角度和安装方向;

判断是否存在调节后的安装状态的太阳能光伏电池板在第一光电测试时间内使电能储存设备中储存的由阳光转化的电能的存储量大于预设值;

若是,则将对应的调节后的安装状态为合格安装状态,并控制太阳能光伏电池板的安装状态为合格安装状态,得到合格太阳能光伏发电系统,若否,则基于第一光电测试时间内电能储存设备中储存的由阳光转化的电能的存储量,计算光电转化模块的光电转化效率,标定为第一光电转化效率;

获取光电转化效率大于第一光电转化效率,且满足在第一光电测试时间内使电能储存设备中储存的由阳光转化的电能的存储量大于预设值的光电转化模块,标定为合格光电转化模块,并将所述合格光电转化模块安装至太阳能光伏发电系统中,得到合格太阳能光伏发电系统。

3.根据权利要求1中所述的基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,所述S104,具体为:获取用于进行水电解的电解池,标定为目标电解池,并获取用于存储水电解气体的容器,标定为水电解气体容器;

基于合格太阳能光伏发电系统、目标电解池和水电解气体容器,构建水电解系统,在所述水电解系统中,启动合格太阳能光伏发电系统产生电能,并将电能导入目标电解池中进行水电解处理,得到水电解气体,同时通过水电解气体容器实时存储水电解气体,所述水电解气体包括氢气和氧气;

获取气相色谱仪和水电解气体样品,将所述水电解气体样品导入气相色谱仪中,通过气相色谱仪中的气相色谱柱对水电解气体样品进行分离,得到氢气样品,并在气相色谱柱中对氢气样品进行色谱峰值面计算,得到氢气样品的峰值面积;

对氢气样品的峰值面积进行分析,得到氢气样品的含量,获取水电解气体样品的采样量,基于所述水电解气体的采样量和氢气样品的含量,计算得到氢气在水电解气体中的纯度,标定为一类氢气纯度;

对一类氢气纯度进行分析,预设标准氢气纯度阈值,若一类氢气纯度维持在标准氢气纯度阈值内,则将水电解系统标定合格水电解系统,若一类氢气纯度不维持在标准氢气纯度阈值内,则将水电解系统标定为待优化水电解系统;

对待优化水电解系统进行电解条件调整,使电解条件调整后的待优化水电解系统产生的氢气纯度维持在标准氢气纯度阈值内,得到合格水电解系统。

4.根据权利要求3中所述的基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,所述对待优化水电解系统进行电解条件调整,使电解条件调整后的待优化水电解系统产生的氢气纯度维持在标准氢气纯度阈值内,得到合格水电解系统,具体为:获取待优化水电解系统的电解条件,所述待优化水电解系统的电解条件包括合格太阳能光伏发电系统输出电能的电压值和目标电解池的水温;

持续使用待优化水电解系统对水进行水电解,在待优化水电解系统对水进行水电解过程中,对合格太阳能光伏发电系统输出电能的电压值进行实时调节;

在目标电解池中加入水温调节传感器,所述水温调节传感器用于实时监测和调节目标电解池的水温,在待优化水电解系统对水进行水电解过程中,通过所述水温调节传感器对目标电解池的水温进行实时调节;

在合格太阳能光伏发电系统输出电能的电压值和目标电解池的水温进行实时调节的过程中,实时获取待优化水电解系统对水进行水电解得到的氢气的纯度,标定为二类氢气纯度;

对二类氢气纯度进行实时分析,将能使二类氢气纯度维持在标准氢气纯度阈值内的合格太阳能光伏发电系统输出电能的电压值标定为合格电压值,并将能使二类氢气纯度维持在标准氢气纯度阈值内的目标电解池的水温标定为合格水温;

在待优化水电解系统对水进行水电解的过程中,控制合格太阳能光伏发电系统输出电能的电压值等于合格电压值,并通过水温调节传感器控制目标电解池的水温等于合格水温,得到合格水电解系统。

5.根据权利要求1中所述的基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,所述S106,具体为:获取以氢气作为燃料的能源系统,标定为氢燃料系统,基于氢燃料系统和合格水电解系统,构建能量反馈系统;

运行所述能量反馈系统,在能量反馈系统中控制合格水电解系统向氢燃料系统实时输送氢气,并在氢燃料系统中对氢气进行燃烧处理,驱动氢燃料系统内的活塞做功;

在氢燃料系统内的活塞做功的过程中,预设做功测试时间,在所述做功测试时间内,获取氢燃料系统内的活塞的工作次数,基于做功测试时间和氢燃料系统内的活塞的工作次数,计算得到能量反馈系统的氢气输送效率;

对氢气输送效率进行分析,若氢气输送效率小于预设值,则获取能量反馈系统中合格水电解系统和氢燃料系统的氢气输送管道,标定为待分析氢气输送管道,并在所述待分析氢气输送管道内安装气压监测传感器;

在氢气输送的过程中,通过所述气压监测传感器实时监测氢气输送时的气压变化率,若氢气输送时的气压变化率存在大于预设值的情况,则在待分析氢气输送管道内获取气压变化率大于预设值的位置,标定为氢气输送异常位置;

获取待分析氢气输送管道的设计布局,并获取历史数据网络,在所述历史数据网络中,检索使待分析氢气输送管道不存在氢气输送异常位置的设计布局优化方案输出,得到优化氢气输送管道,所述优化氢气输送管道内氢气输送时不存在气压变化率存在大于预设值的情况;

当优化氢气输送管道内氢气输送时不存在气压变化率存在大于预设值的情况,但氢气输送效率仍小于预设值,则获取氢气加压设备,将所述氢气加压设备与优化氢气输送管道连接,并控制氢气加压设备在优化氢气输送管道输送氢气过程中对氢气进行加压处理,使氢气输送效率不小于预设值,得到初步合格能量反馈系统;

对初步合格能量反馈系统的能量转化效率进行分析,并基于分析结果对初步合格能量反馈系统进行二次优化,得到合格能量反馈系统。

6.根据权利要求5中所述的基于能量反馈的可再生能源制氢供能方法,其特征在于,所述对初步合格能量反馈系统的能量转化效率进行分析,并基于分析结果对初步合格能量反馈系统进行二次优化,得到合格能量反馈系统,具体为:获取初步合格能量反馈系统的氢燃料系统在做功测试时间内活塞的工作次数,并根据初步合格能量反馈系统的氢燃料系统在做功测试时间内活塞的工作次数计算得到初步合格能量反馈系统的能量转化效率;

若初步合格能量反馈系统的能量转化效率不大于预设值,则在历史数据网络中检索能提高氢气燃烧速度的所有种类的催化剂,标定为待定催化剂;

分别将不同种类的待定催化剂引入初步合格能量反馈系统的氢燃料系统中,用于提高氢气燃烧速度,并基于氢气燃烧速度,计算不同种类的待定催化剂的催化效率;

选取催化效率最高的待定催化剂种类,标定为合格催化剂种类,在初步合格能量反馈系统工作过程引入合格催化剂种类的催化剂,用于加速氢气燃烧速度,使初步合格能量反馈系统的能量转化效率大于预设值,得到合格能量反馈系统。

7.基于能量反馈的可再生能源制氢供能系统,其特征在于,所述可再生能源制氢供能系统包括存储器与处理器,所述存储器中储存有权利要求1‑6所述的任意一项的可再生能源制氢供能方法的程序,所述程序被所述处理器执行时,实现如下步骤:获取太阳能光伏发电系统,控制太阳能光伏发电系统产出电能,并在产出电能过程中对太阳能光伏发电系统进行优化;

构建水电解系统,通过所述水电解系统对水进行水电解,得到氢气,对氢气进行纯度检测,基于纯度检测结果对水电解系统进行升级优化;

构建能量反馈系统,对能量反馈系统的氢气输送效率和能量转化效率进行分析,并基于分析结果对能量反馈系统的氢气输送效率和能量转化效率进行优化。