一种光伏制氢设备的制作方法

1.本实用新型涉及再生能源技术领域，尤其涉及一种光伏制氢设备。


背景技术：

2.目前全球对可再生能源需求越来越高，而光伏作为最适宜大规模发展的可再生能源，装机量逐年递增，但由于光伏发电具有较大的波动性，且电力存储成本过高，一直限制着太阳能的快速发展利用，在中国西北部又存在大量的弃光限电，无疑限制了太阳能发展利用，而全球都在发展氢产业，氢能也作为理想的能源应用方式深受国家支持发展，在传统制氢中，也都大多伴随着碳排放，如氯碱制氢、石油裂解制氢、水煤法制氢等，电解水制氢全过程无碳排放，中国有事太阳能较为富裕的国家，非常适合发展太阳能制氢。
3.现有的制氢设备成本过高，通过太阳能制氢时，太阳能利用效率低，制约了氢能发展。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种光伏制氢设备，旨在解决现有技术中制氢设备成本过高，通过太阳能制氢时，太阳能利用效率低，制约了氢能发展的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种光伏制氢设备，所述光伏制氢设备包括制氢组件、支撑组件和调节组件，所述支撑组件包括支撑架、转动轴和转动架，所述转动轴与所述支撑架活动连接，并位于所述支撑架的顶端，所述转动架与所述转动轴固定连接，并位于所述转动轴的下方，所述制氢组件包括制氢盒和弧形反光镜，所述制氢盒的数量为多个，每个所述制氢盒分别与所述转动架固定连接，并间隔均匀设置于所述转动架的顶端，所述弧形反光镜与所述转动架固定连接，并位于所述转动架的底部；
6.所述调节组件包括连接杆、油箱、集热管、第一气缸和第二气缸，所述油箱与所述支撑架固定连接，并位于所述支撑架的一侧，所述第一气缸和所述第二气缸均与所述支撑架固定连接，并分别位于所述油箱的两侧，所述集热管与所述转动架固定连接，并位于所述转动架的顶端，所述油箱分别与所述第一气缸的输入端和所述第二气缸的输出端管道连接，所述集热管与所述第二气缸的输入端管道连接，所述连接杆的一端与所述第一气缸的输出端活动连接，所述连接杆的另一端与所述转动架固定连接。
7.所述制氢盒上方的光伏电池受到光照后，对内部的电解液进行电解，所述集热管的液体，在受到光照后，发生膨胀，通过所述第二气缸推动所述第一气缸，所述第一气缸推动所述连接杆，使得所述转动架转动，调节光伏电池的角度，使得设备能够追踪太阳，从而保证光伏电池始终受到最大光照，提高了电解效率。
8.其中，每个所述制氢盒均包括制氢槽和电池片，所述制氢槽与所述转动架固定连接，并位于所述转动架的顶端，所述电池片与所述制氢槽固定连接，并位于所述制氢槽的外侧，所述电池片的正面位于所述制氢槽的顶端，所述电池片的背面位于所述制氢槽的底部。
9.所述电池片采用光伏电池片，利用太阳能产生电能进行电解，所述电池片的正面
直接受到光照，所述电池片的背面通过所述弧形反光镜的折射受到光照，从而提高了光照面积。
10.其中，每个所述制氢盒均还包括正电极、负电极和导电介质，所述制氢槽内设置有所述导电介质，所述正电极通过导线与所述电池片的正极电性连接，并位于所述制氢槽的内部，所述负电极通过所述导电介质与所述电池片的负极电性连接，并位于所述制氢槽的内部。
11.所述电池片的正面和背面并联，产生更大功率，通过所述正电极和所述负电极对所述制氢槽中的电解液进行电解，产生氢气。
12.其中，所述制氢槽的同一侧设置有进水口和出水口，所述制氢槽远离所述进水口的一侧设置有出氧口和出氢口。
13.所述制氢槽通过所述进水口和所述出水口循环补充电解液，所述出氢口和所述出氧口分别收集氢气和氧气。
14.其中，所述第一气缸包括第一缸体、第一活塞、第一连接板和第一伸缩杆，所述第一连接板与所述支撑架螺钉连接，所述第一连接板与所述第一缸体固定连接，并位于所述第一缸体的侧面，所述第一活塞与所述第一缸体活动连接，并位于所述第一缸体的内部，所述第一伸缩杆与所述第一活塞固定连接，并位于所述第一活塞远离所述第一连接板的一侧，所述第一连接板的侧壁设置有螺纹孔。
15.所述第一活塞的一侧受到压力变化时，推动所述第一活塞移动，从而推动所述第一伸缩杆移动，所述第一伸缩杆通过所述连接杆推动所述转动架绕所述转动轴移动。
16.其中，所述第一气缸内部设置有第一进液腔和第一出液腔，所述第一进液腔位于所述第一活塞靠近所述第一连接板的一侧，所述第一出液腔位于所述第一活塞靠近所述第一伸缩杆的一侧。
17.所述进气腔通过油管与所述油箱连接，通过所述油箱内的液压油，增加所述第一进液腔内的压力，从而推动所述第一伸缩杆。
18.其中，所述第二气缸包括第二缸体、第二活塞和第二连接板，所述第二连接板与所述支撑架螺钉连接，并位于所述支撑架的侧面，所述第二缸体与所述第二连接板固定连接，并位于所述第二连接板的一侧，所述第二活塞与所述第二缸体活动连接，并位于所述第二缸体的内部。
19.通过所述第二连接板将所述第二缸体固定，所述第二活塞受到压力变化后，所述第二活塞移动，从而产生压力推动液压油进入所述第一气缸内。
20.其中，所述第二气缸内部设置有第二进气腔和第二出液腔，所述第二进气腔位于所述第二活塞靠近所述第二连接板的一侧，所述第二出液腔位于所述第二活塞远离所述第二连接板的一侧。
21.通过所述集热管内的液体受热膨胀后，所述第二进气腔内压力增大，缩小所述第二出液腔的体积，推动所述油箱内的液压油进入所述第一进液腔。
22.本实用新型的一种光伏制氢设备，所述弧形反光镜通过光线的折射增加了所述制氢盒受到光照的面积，所述制氢盒上方的光伏电池受到光照后，对内部的电解液进行电解，通过在所述集热管内设置受热膨胀的液体，在受到光照后，液体膨胀，内部压力变大，使得所述第二气缸通过所述油箱内的液压油推动所述第一气缸，使得所述第一气缸的输出端向
外侧顶出，所述转动架通过所述连接杆与所述第一气缸连接，使得所述转动架绕所述转动轴转动，通过上述结构，利用热胀冷缩的原理，来调节所述转动架的角度，使得光伏电池始终处于光照最强的位置，实现了追踪太阳的效果，从而提高了光伏电池的产能效率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
24.图1是本实用新型提供的一种光伏制氢设备的立体图。
25.图2是本实用新型提供的一种光伏制氢设备的侧视图。
26.图3是本实用新型提供的制氢盒的内部结构示意图。
27.图4是本实用新型提供的第二气缸的运动原理图。
28.1-制氢组件、11-制氢盒、111-制氢槽、112-电池片、113-正电极、114-负电极、115-导电介质、116-进水口、117-出水口、118-出氧口、119-出氢口、12-弧形反光镜、2-支撑组件、21-支撑架、22-转动轴、23-转动架、3-调节组件、31
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连接杆、32-油箱、33-集热管、34-第一气缸、341-第一缸体、342-第一活塞、343
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第一连接板、344-第一伸缩杆、345-第一进液腔、346-第一出液腔、35-第二气缸、 351-第二缸体、352-第二活塞、353-第二连接板、354-第二进气腔、355-第二出液腔。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.请参阅图1至图4，本实用新型提供一种光伏制氢设备，所述光伏制氢设备包括制氢组件1、支撑组件2和调节组件3，所述支撑组件2包括支撑架21、转动轴22和转动架23，所述转动轴22与所述支撑架21活动连接，并位于所述支撑架21的顶端，所述转动架23与所述转动轴22固定连接，并位于所述转动轴 22的下方，所述制氢组件1包括制氢盒11和弧形反光镜12，所述制氢盒11的数量为多个，每个所述制氢盒11分别与所述转动架23固定连接，并间隔均匀设置于所述转动架23的顶端，所述弧形反光镜12与所述转动架23固定连接，并位于所述转动架23的底部；
32.所述调节组件3包括连接杆31、油箱32、集热管33、第一气缸34和第二气缸35，所述
油箱32与所述支撑架21固定连接，并位于所述支撑架21的一侧，所述第一气缸34和所述第二气缸35均与所述支撑架21固定连接，并分别位于所述油箱32的两侧，所述集热管33与所述转动架23固定连接，并位于所述转动架23的顶端，所述油箱32分别与所述第一气缸34的输入端和所述第二气缸 35的输出端管道连接，所述集热管33与所述第二气缸35的输入端管道连接，所述连接杆31的一端与所述第一气缸34的输出端活动连接，所述连接杆31的另一端与所述转动架23固定连接。
33.在本实施方式中，所述油箱32内设置有两个单向阀，当所述第二气缸35 内的活塞左移时，将油送入所述第一气缸34内，当所述第二气缸35的活塞右移时，将所述油箱32内的油送入所述第二气缸35内，所述弧形反光镜12通过光线的折射增加了所述制氢盒11受到光照的面积，所述制氢盒11上方的光伏电池受到光照后，对内部的电解液进行电解，通过在所述集热管33内设置受热膨胀的液体，阳光反射集中到所述集热管33，液体受热膨胀，形成蒸气，内部压力变大，使得所述第二气缸35通过所述油箱32内的液压油推动所述第一气缸34，使得所述第一气缸34的输出端向外侧顶出，所述转动架23通过所述连接杆31与所述第一气缸34连接，使得所述转动架23绕所述转动轴22转动，转动一定角度之后，反射光线的焦点不在所述集热管33上，所述集热管内液体开始降温，蒸气冷凝成液体，使得所述第二气缸35内的活塞收缩，使得所述油箱32的油吸入所述第二气缸35内，随着太阳高度的变化，入射光线会移动，焦点会重新回到所述集热管33上，重复之前的运动，通过上述结构，利用热胀冷缩的原理，来调节所述转动架23的角度，使得光伏电池始终处于光照最强的位置，实现了追踪太阳的效果，从而提高了光伏电池的产能效率。
34.进一步的，每个所述制氢盒11均包括制氢槽111和电池片112，所述制氢槽111与所述转动架23固定连接，并位于所述转动架23的顶端，所述电池片 112与所述制氢槽111固定连接，并位于所述制氢槽111的外侧，所述电池片 112的正面位于所述制氢槽111的顶端，所述电池片112的背面位于所述制氢槽 111的底部；每个所述制氢盒11均还包括正电极113、负电极114和导电介质 115，所述制氢槽111内设置有所述导电介质115，所述正电极113通过导线与所述电池片112的正极电性连接，并位于所述制氢槽111的内部，所述负电极 114通过所述导电介质115与所述电池片112的负极电性连接，并位于所述制氢槽111的内部；所述制氢槽111的同一侧设置有进水口116和出水口117，所述制氢槽111远离所述进水口116的一侧设置有出氧口118和出氢口119。
35.在本实施方式中，所述电池片112采用光伏电池(光伏电池可由晶硅、钙钛矿、铜铟镓硒、砷化镓等不同材料单独或多结并用)，利用太阳能产生电能进行电解，所述电池片112的正面直接受到光照，所述电池片112的背面通过所述弧形反光镜12的折射受到光照，从而提高了光照面积；所述电池片112的正面和背面并联，产生更大功率，通过所述正电极113和所述负电极114对所述制氢槽111中的电解液进行电解，产生氢气；所述制氢槽111通过所述进水口116和所述出水口117循环补充电解液，所述出氢口119和所述出氧口118 分别收集氢气和氧气。
36.进一步的，所述第一气缸34包括第一缸体341、第一活塞342、第一连接板343和第一伸缩杆344，所述第一连接板343与所述支撑架21螺钉连接，所述第一连接板343与所述第一缸体341固定连接，并位于所述第一缸体341的侧面，所述第一活塞342与所述第一缸体341活动连接，并位于所述第一缸体 341的内部，所述第一伸缩杆344与所述第一活塞342固
定连接，并位于所述第一活塞342远离所述第一连接板343的一侧，所述第一连接板343的侧壁设置有螺纹孔；所述第一气缸34内部设置有第一进液腔345和第一出液腔346，所述第一进液腔345位于所述第一活塞342靠近所述第一连接板343的一侧，所述第一出液腔346位于所述第一活塞342靠近所述第一伸缩杆344的一侧；所述第二气缸35包括第二缸体351、第二活塞352和第二连接板353，所述第二连接板353与所述支撑架21螺钉连接，并位于所述支撑架21的侧面，所述第二缸体351与所述第二连接板353固定连接，并位于所述第二连接板353的一侧，所述第二活塞352与所述第二缸体351活动连接，并位于所述第二缸体351 的内部；所述第二气缸35内部设置有第二进气腔354和第二出液腔355，所述第二进气腔354位于所述第二活塞352靠近所述第二连接板353的一侧，所述第二出液腔355位于所述第二活塞352远离所述第二连接板353的一侧。
37.进一步的，所述进气腔通过油管与所述油箱32连接，通过所述油箱32内的液压油，增加所述第一进液腔345内的压力，从而推动所述第一伸缩杆344；通过所述集热管33内的液体受热膨胀后，所述第二进气腔354内压力增大，缩小所述第二出液腔355的体积，推动所述油箱32内的液压油进入所述第一进液腔345；在所述集热管33受到光照时，内部液体膨胀，使得所述第二进气腔354 内压力增大，推动所述第二活塞352向左移动，所述第二出液腔355压力增大，将所述油箱32内的液压油推入所述第一进液腔345内，所述第一进液腔345内的压力增大，从而推动所述第一伸缩杆344，通过压力的传递，将光照因素转化为所述第一伸缩杆344的运动，从而控制所述转动架23的转动。
38.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。