制氢系统的制作方法

相关申请

本申请要求2014年12月15日提交的标题为“复调方法和相关装置及布置(polyphonicmethodsandrelatedapparatusandarrangements)”的第62/091,702号美国临时专利申请的权益，所述美国临时专利申请的整体内容通过引用并入本文。

本申请是2015年2月09日提交的标题为“能量提取系统及方法(energyextractionsystemandmethods)”的第14/616,851号美国专利申请的部分继续申请，所述美国专利申请的整体内容通过引用并入本文。

本公开案涉及制氢系统，且更具体地，涉及利用原料的水解作用以产生氢气的制氢系统。

背景技术：

目前，发达国家消耗的大多数能源来源于化石燃料。遗憾的是，存在许多详细记载的与过度依赖由化石燃料产生的能源相关的问题，例如：由温室气体的排放造成的污染和气候变化；化石燃料的有限性和此类碳基能源储量的减少；以及各个动荡的国家和opec对石油基能源供应的集中控制。

因此，需要能源的替代来源。一种此类替代能源的来源包括经由水解产生氢气的制氢系统。理想地，此类制氢系统将能够在不存在氧气的情况下产生氢气，其中此类氢气可以用于工业用途、商业用途和居住用途。

例如，当纯度高于99％时，氢气可以用于发电机冷却、钢铁生产、玻璃生产以及半导体和光伏电池的生产。当纯度低于99％时，氢气可以用于各个行业，例如航空和航天工业、动物饲料工业、汽车工业、烘焙工业、化学工业、乙醇工业、食物加工工业、乳制品工业、肉类工业、制造业、医药行业、酒店业、洗衣/制服行业、海运与海上工业、军事与国防工业、采矿业、石油和天然气业、纸/瓦楞行业、制药工业、橡胶工业、钢铁与金属工业、烟草工业、交通运输业、电线与电缆工业以及教育行业。

遗憾的是，存在许多阻止氢气在商业应用、工业应用以及居住应用中广泛使用的巨大障碍。这些障碍包括成本、效率以及安全性。首先并且最重要的是，以常规方式生产氢气的效率低且昂贵，或者甚至在经由重整而进行生产(即主要商业方法)时对环境有害。其次，氢的极低的质量和能量密度使得在一个对用户具有实用价值的地方安全地获得足够质量的氢气成为挑战。其结果是氢气的生产、压缩、低温冷却、维持(在压力和温度下)、容纳(由于其极小的分子结构)以及运输已经极其昂贵。因此，压力、温度、易燃性、爆炸性以及低点火能量要求都是关于氢气广泛使用的重大安全问题。

发明概述

在一个实施中，制氢系统包括被配置成产生驱动信号的信号产生系统。所述驱动信号为脉冲dc信号。信号处理系统被配置成处理所述驱动信号并产生室激励信号。制氢室被配置成接收所述室激励信号并由包含在所述制氢室内的原料产生氢气。所述制氢室包括：至少一个被配置成包含所述原料的中空圆柱形阳极以及至少一个被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的阴极。所述信号处理系统包括：与所述制氢室的所述阳极耦合的正电抗电路；与所述制氢室的所述阴极耦合的负电抗电路；以及被配置成使所述制氢室的所述阴极与所述制氢室的所述阳极耦合的反馈电路。

可以包括下列特征中的一个或多个。所述信号产生系统可以包括：被配置成产生脉冲dc源信号的脉冲dc源；被配置成接收所述脉冲dc源信号并产生所述驱动信号的单向阻塞电路；以及被配置成过滤所述驱动信号并消除ac分量的滤波电路。所述正电抗电路可以包括电感组件和电容组件。所述电感组件可以与所述电容组件并联。所述电容组件可以至少部分地基于所述制氢室的一种或多种物理特性而制定大小。所述电容组件可以至少部分地基于包含在所述制氢室内的所述原料的一种或多种物理特性而制定大小。所述负电抗电路可以包括电感组件和电容组件。所述电感组件可以与所述电容组件并联。所述电容组件可以至少部分地基于所述制氢室的一种或多种物理特性而制定大小。所述电容组件可以至少部分地基于包含在所述制氢室内的所述原料的一种或多种物理特性而制定大小。所述反馈电路可以包括电容组件。所述电容组件可以至少部分地基于所述制氢室的一种或多种物理特性而制定大小。所述电容组件可以至少部分地基于包含在所述制氢室内的所述原料的一种或多种物理特性而制定大小。所述电容组件可以包括两个分立电容器。第一分立电容器可以与所述制氢室的所述阳极耦合。第二分立电容器可以与所述制氢室的所述阴极耦合。所述反馈电路可以包括不对称导电组件。所述不对称导电组件可以放置在两个所述分立电容器之间。所述至少一个阴极可以沿着所述至少一个中空圆柱形阳极的纵向中心线放置。所述至少一个阴极可以至少部分地由钨构成。所述至少一个中空圆柱形阳极可以至少部分地由石墨构成。所述至少一个中空圆柱形阳极的内径可以为被放置在所述圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的外径的2400％至2600％。所述至少一个中空圆柱形阳极的内径可以为25.0毫米，并且被放置在所述中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的外径可以为1.0毫米。被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的纵向长度可以为所述至少一个中空圆柱形阳极的内径的190％至210％。被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的纵向长度可以为50.0毫米。

在另一实施中，制氢系统包括被配置成产生驱动信号的信号产生系统。所述信号产生系统包括：被配置成产生脉冲dc源信号的脉冲dc源；被配置成接收所述脉冲dc源信号并产生驱动信号的单向阻塞电路；以及被配置成过滤所述驱动信号并消除ac分量的滤波电路。信号处理系统被配置成处理所述驱动信号并产生室激励信号。制氢室被配置成接收所述室激励信号并由包含在所述制氢室内的原料产生氢气。所述制氢室包括：至少一个被配置成包含所述原料的中空圆柱形阳极；以及至少一个被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的阴极。所述信号处理系统包括：与所述制氢室的所述阳极耦合并包括电感组件和电容组件的正电抗电路；与所述制氢室的所述阴极耦合并包括电感组件和电容组件的负电抗电路；以及被配置成使所述制氢室的所述阴极与所述制氢室的所述阳极耦合的反馈电路。

可以包括下列特征中的一个或多个。所述反馈电路可以包括电容组件。所述电容组件可以至少部分地基于所述制氢室的一种或多种物理特性而制定大小。所述电容组件可以至少部分地基于包含在所述制氢室内的所述原料的一种或多种物理特性而制定大小。所述至少一个中空圆柱形阳极的内径可以为被放置在所述圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的外径的2400％至2600％。所述至少一个中空圆柱形阳极的内径可以为25.0毫米，并且被放置在所述中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的外径可以为1.0毫米。被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的纵向长度可以为所述至少一个中空圆柱形阳极的内径的190％至210％。被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的纵向长度可以为50.0毫米。

在另一实施中，制氢系统包括被配置成产生驱动信号的信号产生系统。所述信号产生系统包括：被配置成产生脉冲dc源信号的脉冲dc源；被配置成接收所述脉冲dc源信号并产生驱动信号的单向阻塞电路；以及被配置成过滤所述驱动信号并消除ac分量的滤波电路。信号处理系统被配置成处理所述驱动信号并产生室激励信号。制氢室被配置成接收所述室激励信号并由包含在所述制氢室内的原料产生氢气。所述制氢室包括：至少一个被配置成包含所述原料的中空圆柱形阳极；以及至少一个被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的阴极。所述信号处理系统包括：与所述制氢室的所述阳极耦合并包括电感组件和电容组件的正电抗电路；与所述制氢室的所述阴极耦合并包括电感组件和电容组件的负电抗电路；以及被配置成使所述制氢室的所述阴极与所述制氢室的所述阳极耦合的反馈电路。所述至少一个中空圆柱形阳极的内径为被放置在所述圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的外径的2400％至2600％。被放置在所述至少一个中空圆柱形阳极内的所述至少一个阴极的纵向长度为所述至少一个中空圆柱形阳极的内径的190％至210％。

可以包括下列特征中的一个或多个。所述正电抗电路可以被配置作为带阻滤波器。所述负电抗电路可以被配置作为带阻滤波器。

一个或多个实施的细节在以下附图和描述中进行了阐述。通过描述、附图和权利要求使其他特征和优点将变得显而易见。

附图简述

图1为制氢系统的示意图；

图2为包括在图1的制氢系统内的信号产生系统的示意图；

图3为包括在图1的制氢系统内的正电抗电路的示意图；

图4为包括在图1的制氢系统内的负电抗电路的示意图；

图5为包括在图1的制氢系统内的反馈电路的示意图；以及

图6为包括在图1的制氢系统内的制氢室的示意图。

在各个附图中，相同的参考符号表示相同的元件。

详细描述

制氢系统概述：

参照图1，显示了制氢系统100。制氢系统100可以包括被配置成产生驱动信号104的信号产生系统102。驱动信号104的实例可以包括但不限于脉冲dc信号。可以将驱动信号104提供至信号处理系统106，其中信号处理系统106可以被配置成处理驱动信号104并产生室激励信号108。

制氢系统100可以包括制氢室110，其可被配置成接收室激励信号108并且由包含在制氢室110内的原料114产生氢气112(例如，气态氢气)。

如上所讨论，通过制氢系统100产生的氢气112可以用于多个行业，例如航空和航天工业、动物饲料工业、汽车工业、烘焙工业、化学工业、乙醇工业、食品加工工业、乳制品工业、肉类工业、制造业、医药工业、酒店业、洗衣/制服行业、海运与海上工业、军事、采矿工业、石油和天然气业、纸/瓦楞行业、制药工业、橡胶工业、钢铁与金属工业、烟草工业、交通运输业、电线与电缆工业以及教育行业。

如上所讨论，制氢系统100可以由包含在制氢室110内的原料114产生氢气112(例如，气态氢气)。原料114的一个实例可以包括但不限于海水。因此且在某些实施中，可以将制氢系统100放置在接近原料114的来源处。或者，可以经由传递网络(未示出)将原料114提供至制氢系统100。

当制氢室110充满电解液(例如，原料114)时，制氢室110可以如同具有相应可变阻抗值的可变电容性负载一样反应。当将脉冲dc信号(例如，室激励信号108)施加于制氢室110时，结果可能是电抗性负载。制氢室110在室激励信号108的导通周期脉冲(oncyclepulse)(ocp)过程中可以完成闭合电路通道，因而形成负载因子。

电解液(例如，原料114)的化学状态和电子状态在室激励信号108的ocp过程中均可以改变。这些变化可以影响原料114的电荷状态，从而改变上述的电容值和阻抗值，其中所述电容值和阻抗值可以经由制氢室110的阳极与阴极间的差分电位电压测量来监测。

信号处理系统106在室激励信号108的ocp中可以提供阻抗匹配和电容平衡。信号处理系统106的平衡可以实现多个功能，包括但不限于，降低电抗电路电流需求，同时将具有给定基频的室激励信号108引导通过制氢室110的电极。

在室激励信号108的关断周期脉冲(offcyclepulse)(ofcp)过程中，当制氢室110放电时，信号处理系统106的电感部分和电容部分可以接收来自制氢室110的能量。

信号产生系统配置：

参照图2，显示了信号产生系统102的一个实施。信号产生系统102可以包括被配置成产生脉冲dc源信号202的脉冲dc源200。信号产生系统102可以包括被配置成接收脉冲dc源信号202并产生驱动信号104的单向阻塞电路204。信号产生系统102还可以包括被配置成过滤驱动信号104并消除ac分量的滤波电路206。

单向阻塞电路204可以包括至少一个不对称导电组件，所述不对称导电组件的实例包括但不限于二极管(例如，肖特基二极管)，例如购自onsemiconductor的被配置成起阻塞二极管作用的1n4003g二极管。在典型的配置中。单向阻塞电路204可以包括两个不对称导电组件208、210。滤波电路206可以包括与地面214耦合的电容器212，制定所述电容器212的大小以消除任何不需要的ac信号分量。电容器212的实例可以包括mouserelectronics的470微法电容器。

通过信号产生系统102产生的驱动信号104的一个实施可以是工作周期低于25％的驱动信号。具体地且在优选实施方案中，驱动信号104的工作周期可以为6.5％至13％，其中在驱动信号104的波形的6.5％-13％期间，驱动信号104的振幅为4.5vdc至10vdc，并且在驱动信号104的波形的87％-93.5％期间，驱动信号104的振幅为0vdc。驱动信号104的上述实施旨在例示性的而非包括全部。因此，这些实施旨在仅仅是由信号产生系统102所利用的各种驱动信号的实例。

信号产生系统的操作：

关于由信号产生系统102产生的驱动信号104而言，驱动信号104的上升时间可能对于制氢室110的总体功能和性能是至关重要的。因此，尽可能接近于瞬时的上升时间(例如，接近于真正地垂直扫描)可以引起制氢室110最有效的操作。此外，可以升高/降低驱动信号104的振幅以改变制氢室110的性能和所产生的氢气112的量。

信号产生系统102可以被配置成对驱动信号104的脉冲宽度和/或工作周期提供调整。脉冲宽度和/或工作周期的任何调整可以基于所需的室性能。驱动信号104的工作周期的时长可以建立驱动信号104的基频。在优选实施方案中，驱动信号104的脉冲基频可以为100赫兹至10千赫兹(然而，也可以利用这个范围外的频率)。

在单向阻塞电路204中使用的二极管(例如，不对称导电组件208、210)可以执行若干功能。通常，肖特基二极管在0.15伏特至0.46伏特的范围内具有大约1ma的正向偏置。这种较低的正向电压可以提供较高的转变速度和更好的系统效率，其中认为肖特基二极管具有基本上瞬时的反向恢复时间。

所述两个二极管(例如，不对称导电组件208、210)可以提供可增加上升时间和正向电流累积的第一阶段电压钳位，这在ocp的每次启动过程中都可能是重要的。阻塞二极管(例如，不对称导电组件208、210)在制氢室110的首次充电过程中可以提供瞬态电压抑制。这可以使得制氢室110在最少的时间中达到满电压振幅。

所述两个二极管(例如，不对称导电组件208、210)还可以防止从制氢室110返回的电压干扰脉冲dc源信号202，因此，在关断周期(offcycle)中使下游电路(例如，信号处理系统106)隔离，同时此电路的电抗部分处在恢复期并且暴露于0.90vdc至4.5vdc的回复电压下。

正电抗电路配置：

参照图3，显示了信号处理系统106的一个实施，其中信号处理系统106显示出包括正电抗电路300。正电抗电路300可以与制氢室110的阳极302耦合。

在一个实施中，正电抗电路300可以包括电感组件304和电容组件306。电感组件304的一个实例可以包括购自mouserelectronics的10微亨电感器。电感组件304可以与电容组件306并联。电容组件306可以至少部分地基于制氢室110的一种或多种物理特性(例如，大小、形状、电极类型、配置和尺寸)和/或包含在制氢室110内的原料114的一种或多种物理特性(例如，包括在其中的原料类型和原料含量)而制定大小。

电感组件304可以由若干单个的电感器构成/形成，所述若干单个的电感器可以进行排布(以并联和/或串联方式配置)以取得所需的电感值。此外(且如下将讨论)，电容组件306可以由若干单个的电容器构成/形成，所述若干单个的电容器进行布置(以并联和/或串联方式配置)以取得所需的电容值。

在一个实施中，电容组件306可以包括多个分立电容器。例如，电容组件306可以包括三个并联排布以形成并联电容器电路的分立电容器(例如，电容器308、310、312)。在一个具体实施中，电容器308可以是购自mouserelectronics的45微法电容器，电容器310可以是购自mouserelectronics的1皮法电容器，以及电容器312可以是购自mouserelectronics的5纳法电容器。这种并联电容器电路(例如，电容器308、310、312的并联组合)可以与电感组件304以并联的形式耦合，其中可以将并联电容器电路(例如，电容器308、310、312的并联组合)和电感组件304的输出提供至制氢室110的阳极302。

在这种具体的实施中，可以将正电抗电路300配置作为带阻滤波器。如本领域已知的且在信号处理中，带阻滤波器(或带拒滤波器(band-rejectionfilter))是使大多数未改变的(即，未衰减的)频率通过、然而使在限定范围内的那些频率衰减的滤波器。正如任何其他lc滤波器，被衰减的频率的具体范围可以基于电容器(例如，电容器308、310、312)的值和包括在正电抗电路300中的电感器(例如，电感组件304)的值而进行限定。

负电抗电路配置：

参照图4，显示了信号处理系统106的一个实施，其中信号处理系统106显示出包括负电抗电路400。负电抗电路400可以与制氢室110的阴极402耦合。

在一个实施中，负电抗电路400可以包括电感组件404和电容组件406。电感组件404的一个实例可以包括购自mouserelectronics的100微亨电感器。电感组件404可以与电容组件406并联。电容组件406可以至少部分地基于制氢室110的一种或多种物理特性(例如，大小、形状、电极类型、配置和尺寸)和/或包含在制氢室110内的原料114的一种或多种物理特性(例如，包括在其中的原料类型和原料含量)而制定大小。

电感组件404可以由若干单个的电感器组成/形成，所述若干单个的电感器可以进行布置(以并联和/或串联的方式配置)以取得所需的电感值。此外(且如下将讨论)，电容组件406可以由若干单个的电容器构成/形成，所述若干单个的电容器进行布置(以并联和/或串联的方式配置)以取得所需的电容值。

在一个实施中，电容组件406可以包括多个分立电容器。例如，电容组件406可以包括三个并联排布以形成并联电容器电路的分立电容器(例如，电容器408、410、412)。在一个具体实施中，电容器408可以是购自mouserelectronics的1微法电容器，电容器410可以是购自mouserelectronics的1皮法电容器，以及电容器412可以是购自mouserelectronics的5纳法电容器。这种并联电容器电路(例如，电容器408、410、412的并联组合)可以与电感组件404以并联的形式耦合，其中可以将并联电容器电路(例如，电容器408、410、412的并联组合)和电感组件404的输出提供至制氢室110的阴极402。

在这种具体的实施中，负电抗电路400可以被配置作为带阻滤波器。如本领域所已知且在信号处理中，带阻滤波器(或带拒滤波器)是使大多数未改变的(即，未衰减的)频率通过、然而使在限定范围内的那些频率衰减的滤波器。正如任何其他lc滤波器，被衰减的频率的具体范围可以基于电容器(例如，电容器408、410、412)的值和包括在负电抗电路400中的电感器(例如，电感组件404)的值而进行限定。

反馈电路配置：

参照图5，显示了信号处理系统106的一个实施，其中信号处理系统106显示出包括反馈电路500。反馈电路500可以被配置成使制氢室110的阳极302与制氢室110的阴极402耦合。

在一个实施中，反馈电路500可以包括电容组件502。电容组件502可以至少部分地基于制氢室110的一种或多种物理特性(例如，大小、形状、电极类型、配置和尺寸)和/或包含在制氢室110内的原料114的一种或多种物理特性(例如，包括在其中的原料类型和原料含量)而制定大小。

电容组件502可以包括两个分立电容器(例如，电容器504、506)。在一个具体实施中，电容器504可以是购自mouserelectronics的1微法电容器，以及电容器506可以是购自mouserelectronics的1微法的电容器。第一分立电容器(例如，电容器504)可以与制氢室110的阳极302耦合。第二分立电容器(例如，分立电容器506)可以与制氢室110的阴极402耦合。

反馈电路500可以包括不对称导电组件508，其中不对称导电组件508可以放置在所述两个分立电容器(例如，电容器504、506)之间。不对称导电组件508的一个实例可以包括但不限于二极管(例如，发光二极管)，例如购自mouserelectronics的红色/扩散t-1(3mm)696-ssl-lx3044id。

信号处理系统的操作：

关于所述电抗电路(例如，正电抗电路300和负电抗电路400)，这些电路可以以与多个电容器(如上所讨论)并联的方式并入电感器。在ocp开始中，这些电感器可以对抗电流的任何上升。这种对抗可以是在ocp的上升时间中的电子钳位部分。与所述电感器并联的电容器在ocp的上升时间中可以开始充电并为电子流提供了朝向制氢室110的通道。

这些电容器可能无法克服制氢室110的电压振幅，且因此，可能无法在ocp时间期间放电。因为这些电容器在ocp的上升时间中可以是相对小的并可以达到满电荷状态，并且在ocp的持续过程中可以保持充电。

在ocp上升时间中对电流变化的轻微对抗(通过所述电感器)可以迅速消散，其中所述电感器基于对电流流动的磁感应阻力来对抗电流变化。

制氢室110对于信号处理系统106可以起负载的作用，其中制氢室110可以具有变化的内电阻和变化的电压振幅。制氢室110可以表现为类似于电感/电容电子组件，其中可以基于改变电解状况而发生变化，所述电解状况在ocp的上升时间中可以急剧变化。这些变化状况在工作周期的长度中可以持续，并且可以是以触发制氢室110充电的电荷离子态的形式。制氢室110内的电子密度在制氢室110内可以急剧增加。电子密度可以在比阴极402的外径稍大的圆周处具有其最大值。

导通周期(oncycle)上升时间和工作周期的持续时间可以引起电解液(例如，原料114)内的分子极性转变。这种分子极性转变可以具有相应的电磁/静电组分。由于制氢室110的形状和几何结构且未限定电子流通道，所述电磁组分将具有混沌特性，其中由于恒定的分子电荷失衡，这种混沌特性可以有助于使来自电解液(例如，原料114)内的水分子中的气体原子进行分子裂变。

信号处理系统106的关断周期可以在ofcp开始时启动。阻塞二极管(例如，不对称导电组件208、210)处于可以使信号产生系统102与信号处理系统106隔离的截止状态。设置为一千赫兹的脉冲dc输入基准信号可以达到每秒一千次截止状态。在关断周期中，在制氢室110内的电解液(例如，原料114)可以从充电状态变化为复位放电周期。在该关断周期中，所有的电子相互作用可以通过从制氢室110回收(或收获)能量而被激发。

制氢室110的电荷电荷振幅可以具有从大于3.5vdc快速下降至小于1.4vdc的特性。下降曲线扫描角可以取决于脉冲dc输入频率和电抗电路(例如，正电抗电路300和负电抗电路400)的配置。

在截止起始过程中，发生的首次下降序列为阴极402周围的电子密度柱(electrondensitycolumn)的崩塌。这种高密度电子柱可以被由ocp引起的感应磁场保持在原位。这种崩塌可以引起从制氢室110至电抗电路(例如，正电抗电路300和/或负电抗电路400)的电子闪回(或快速能量释放)，所述电子闪回与静电放电相类似，并且可以为电解液(例如，原料114)提供开始改变极性状态的通道，释放额外的储存能量。

一旦邻近阴极402的电子柱开始崩塌，负电抗电路400上的电势快速上升。此时，正电抗电路300可能失衡。负电抗电路400内的电感器的电势可以上升，强加阻抗值，这可以使得并联电容器在ocp过程中以与充电状态相反的方向进行放电。这种情况可以通过制氢室110作为电子流的通道而产生锁存电路电势。

从制氢室110中返回的能量可以是具有嵌入式ac分量的dc信号，其中这些ac分量的振幅可以相对小。所述ac分量可以通过在截止序列起始后的分子极性转变和制氢室110的电荷状态失衡而受到驱动。可以钳位由制氢室110产生的dc分量以使ac波摆动至正向范围内。

在电抗电路(例如，正电抗电路300和/或负电抗电路400)中的电容器在dc组件静电释放后可以电荷稳定。电感器可以为电容器充电/放电序列提供定时序列和预负荷，同时使峰值输入值时的电路电阻最小化。随后所述电容器在ac分量的影响下可以放电。该结果可以是放大在这些给定频率下提供充电/放电周期的嵌入式频率波。这种序列可以持续到制氢室110的分子极性旋转稳定或所述电抗电路(例如，正电抗电路300和/或负电抗电路400)的电荷失衡减弱。

反馈电路500可以配置为与信号产生系统102和信号处理系统106相反的极性。反馈电路500对于制氢室110的重置反应可以起二级负载的作用。反馈电路500的电容器(例如，电容器504、506)在静电放电周期过程中可以收集电子，然后所述电子可以通过发光二极管(即，不对称导电组件508)放电。

反馈电路500可以有助于使对电抗电路(例如，正电抗电路300和/或负电抗电路400)的其他部分的静电放电影响最小化，这可以造成对on序列、off序列和截止序列的时间调节。所述发光二极管(即，不对称导电组件508)可以使静电干扰最小化，因此有助于在制氢室110的重置序列过程中维持峰值电荷振幅。

特别地，静电电荷可以找到通过所述发光二极管(即，不对称导电组件508)的二级通道。所述发光二极管(例如，不对称导电组件508)可以具有使得静电通过、同时使电阻负载特性最小化的特性。这种通道可以帮助调节放电时序，同时消除电容器(例如，电容器504、506)上累积的电荷。所述发光二极管(即，不对称导电组件508)的开关特性或阻塞特性还可以在ocp过程中使电流损失最小化。

由于反馈电路500的反极性，再生能量的一部分在截止放电序列的过程中可以应用于摆动频率(ridingfrequency)以便有助于增加频率振幅。此外，二级静电电荷释放可以有助于氢气112的所需气体输出的百分比。静电电荷能量在给定时间间隔期间可以仅仅是可恢复的，其中如果所述时间间隔太长，所述静电电荷可以对ocp和ofcp的适当序列造成干涉。因此，可以调整电容器504、506的值以使时序最优化。

制氢室配置：

参照图6，显示了制氢室110的一个实施。制氢室110可以包括至少一个配置成包含原料114的中空圆柱形阳极302。至少一个阴极402可以放置在中空圆柱形阳极302内。可以将阴极402沿着中空圆柱形阳极302的纵向中心线(即，纵向中心线600)放置。因此，制氢室110可以被配置作为同轴制氢室，因为阴极402与中空圆柱形阳极302共用共同的中心线(即纵向中心线600)。阴极402可以至少部分由钨构成。例如，阴极402可以为钨棒。中空圆柱形阳极302可以至少部分由石墨构成。例如，中空圆柱形阳极302可以由石墨块加工得到。

中空圆柱形阳极302可以具有外表面602和内表面604，其中所述中空圆柱形阳极302的内径(例如，内径606)为被放置在中空圆柱形阳极302内的阴极402的外径(例如，外径608)的2400％至2600％(即，大24-26倍)。例如且在优选实施方案中，中空圆柱形阳极302可以具有25.0毫米的内径(即，内径606)，并且放置在中空圆柱形阳极302内的阴极402可以具有1.0毫米的外径(例如，外径608)。

放置在中空圆柱形阳极302内的阴极402的纵向长度(即，纵向长度610)可以为中空圆柱形阳极302的内径606的190％至210％(即，长1.9-2.1倍)。例如且在优选实施方案中，当中空圆柱形阳极302具有25.0毫米的内径(即，内径606)时，放置在中空圆柱形阳极302内的阴极402可以具有50.0毫米的纵向长度。

制氢室110可以包括原料再循环系统612。例如且在具体示例性实施方案中，可以通过第一导管614和气体压缩器616将原料114排出并进入燃料贮器618。燃料贮器618可以用作预处理区以将原料和催化剂的浓度维持在所需的水平。原料114可以通过循环泵620被抽取出来，然后通过热交换器622(例如，以将原料114维持在所需的温度)并经由导管624返回制氢室110中。

气体收集系统626可以与制氢室110耦合，并且可以被配置成收集由制氢室110中的原料114产生的氢气112。在具体的示例性实例中，氢气112可以由真空泵630通过导管628排出，然后所述氢气112可以经过冷阱632和流量计634，并进入例如贮藏容器636中。

在某些实施中，制氢室110可以包括多个分立室。因此，中空圆柱形阳极600可以包括多个被配置成包含原料114的中空圆柱形阳极606，并且阴极602可以包括多个可被放置在多个中空圆柱形阳极606内的阴极608。特别地，可以配置制氢室110以便包括多个阳极/阴极对，由此增加氢气112的生产。

总结：

本文使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的，并非旨在限制本公开案。如本文使用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个/一种(a)”、“一个/一种(an)”和“该/所述(the)”意为也包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含/包括(comprises)”和/或“包含/包括(comprising)”说明了所述特征、整数、步骤、操作、要素和/或组分的存在，但不排除其它特征、整数、步骤、操作、要素、组分和/或其组中的一种或多种的存在或加入。

在以下权利要求中，所有装置或步骤加上功能要素中的相应结构、材料、动作和等效方案旨在包括任何用于与具体阐述的其它要求保护的要素相结合而执行所述功能的结构、材料或动作。为了例示和描述的目的提供了本公开案的描述，但并非旨在详尽的或限制于呈所公开的形式的公开。在不违背本公开案的范围和精神的情况下，许多修改和变型对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择并描述实施方案是为了最佳地解释本公开案的原理和实际应用，并使得本领域的其他普通技术人员能够理解具有如适于预期的特定用途的各种修改的各种实施方案的公开。

已经描述了多种实施。因此，已详细描述了本申请的公开案，并参照其实施方案，显而易见的是，在不违背所附权利要求限定的公开范围的情况下，可以进行修改和变型。