本发明涉及基于氢生成的发电系统，所述氢生成使用太阳热源以生成通过电解从水获得氢和氧所需要的能量。生成的氢是氢电池中用以生成电力的辅助动力源，所述电力当需要时使用。
本发明的特征在于从结合使用高效率石墨烯片的发电装置、储能电池的使用以及发电机获得的协同作用，所述发电机用于供应动力和执行获得氢和氧的水解过程，所述氢和氧存储在罐中并且供应至燃料电池，所述燃料电池由氢和氧生成能量和水；所述水然后被存储在罐中，能量从所述罐供应至水解机，由此获得长时间不需要外部动力或燃料供给的发电系统，所述发电系统因此可以被描述成自给自足或自主发电机系统，因为其可以生成从由石墨烯片捕获的能量消耗的能量。
因此，本发明属于发电系统的领域，具体地说是使用氢和氧燃料电池的系统。
背景技术：
由氢发电的几个类型的系统是已知的。其中包括如下系统。
-最常见的一个是被在特定罐中再充装氢使用的系统，氢电池随后使用所述罐以发电或驱动电动马达。
-还已知的是在小型车辆中使用太阳能电池板，氢在所述小型车辆中生成并且被氢电池用于驱动电动马达。
-使用电力电池以直接驱动电动马达或者操作其它电气装置而无需任何额外动力源是已知的。
前面提及的所有系统存在缺点或可以被改进的方面。在具有使用存储在罐中的氢的燃料电池的发电机系统的情况下，自主性将取决于氢储罐的体积，要求定期将氢罐更换成满的罐。
对于将太阳能电池板结合燃料电池一起使用，发电能力极大地受太阳能电池板的低效率以及需要更换所使用的水限制。发电能力较低，以至于将此作为用于车辆等的驱动装置或自主发电方法是不切实际的。
如果电力电池被用作用于驱动车辆的供电装置，那么限制来自于电池存储容量；除此以外，电池必须定期充电，因此产生了复杂的系统。
因此，本发明的目的是提供一种用于发电的系统，所述系统克服了前面提及的缺乏自主性和发电能力的缺点，进而开发出一种如下面所描述的系统，所述系统的精髓在权利要求1中给出。
技术实现要素：
本发明涉及在各种动力消耗装置中使用的发电系统，且所述各种动力消耗装置具体地是指用于地面、空中和水上运输的装置，其中所述系统自身生成所需要的能量而无需从第三方进行供应，其中原材料的回收利用是其主要价值。
所述系统包括几个发电元件，相等数量的运动生成元件，和同样数量的再生元件。
具有基于氢电池的发电源的发电系统包括：
-主发电系统，其基于掺杂的石墨烯片的使用。
-辅助发电元件，其基于允许在不需要主发电系统的情况下使用电池或外部动力源进行发电的由氢发电。
所述发电系统包括：
-用于使用一个或几个掺杂的石墨烯片捕获外部光照并将其转换成电力的元件。
-连接至所述光照捕获和转换元件的电力管理站控制台，其连接有：
■备用电池，
■发电机，其用于供应水解机所需要的电流。
-连接至所述发电机的水解机，其从发电机接收动力。
-氢罐，其连接至所述水解机。
-在空基系统中使用的连接至水解机的氧罐，所述氧罐可以经由排气口排放至外部。
-燃料电池或氢电池，其连接至氢罐和氧罐。
-水罐，其一侧连接至所述氢电池，从所述氢电池接收生成的水；并且所述水罐连接至水解机，向所述水解机供应水。
用于捕获电光并将其转换成电力的元件包括具有杂质的掺杂的石墨烯层或未来可获得的类似元件，所述石墨烯层提供约60%的效率，而相比之下太阳能电池具有仅大约15%的效率。该石墨烯化合物是透明的且具有柔性结构，且可以放置在任何其它表面上从而保护所述表面的外表美观。该层的硬度比钢高200倍，以使得鉴于其适应性，将该层安装在任何表面上均是有用的，甚至是用于保护其所覆盖的表面的性质。该光导元件可以粘附至任何表面，粘附在屋顶、车辆等上面，并且是驱动所有辅助电气系统的主电力源，所述辅助电气系统即：
-水电解系统。
-氢压力泵。
-h2o回收和供应泵。
-电气系统。
本专利的主题的该层、初始发电机和依据一般将在光照条件下生成充足的电力。该技术的演变将允许在诸如红外线和紫外线等光频条件而不是可见光谱条件下生成电能。
石墨烯目前是热门研究领域，其被发现的众多功能性已经在相关技术/科学文献中进行了描述。石墨烯的电气性质以及通过光生伏打过程生成电子的可能性正处于深刻及不断朝向理想材料演变的过程中，因为其小厚度，所述理想材料在运输系统的主体中使用，并且用于需要生成电力的其它表面，从而为车体或笼统表面的各种设计带来出色的光捕获和适应性。
辅助发电元件
用于由氢发电的该系统包括允许在不需要主元件的情况下发电的以下元件，即允许在无需使用主元件的情况下发电的两个辅助系统：
-低容量电力电池。
-利用架空连接的外部电力源。
该电力控制台接收基于掺杂的石墨烯的主光照捕获元件作为输入装置，并且供应电流至两个元件，即备用电池和发电机。其还直接供应电流至最终元件，即车辆、建筑物或必须由电力驱动的任何其它元件。
备用电池仅用于生成前面提及的发电控制台所需要的电力。
发电机用于为水解机供应必要的电流。
水解机将氢和氧分离，所述氢和氧被输送至对应的h罐和o罐。该水解机与当前水解技术的不同之处在于，其需要非常少的动力来分离h元素和o元素，这使得通过允许整个系统具有非常小的尺寸以及非常小的功率消耗，系统从技术和商业的观点来看是可行的。水解机具有仅5瓦特的功率消耗。
氢罐非常小，防止爆炸风险，由此在任何情况下确保该系统的安全。该罐连接至常见的氢电池，所述氢电池生成需要消耗的电力。
除此以外，氧罐连接在水解机与氢电池之间，以与有关前面所提及的氢罐相同的方式连接。当系统在地球上使用时，该氧罐没有意义，但是对于为被设计成在太空中操作的系统中提供氧气是必不可少的。
最后，系统具有连接至氢电池的水罐。该罐允许水反馈至水解机，以使得发电过程可以在相当长的时间上独立于基于掺杂的石墨烯的主元件。
水解机
水电解系统生成需要作为用于生成电能的动力源的氢，所述电能用于运输系统的马达或用于一般消耗。
该电解系统使用水作为其主要和唯一的源。该排外源模型防止需要再填充化学添加剂，并且因此减少了再生成本和回路外面的可能的污染排放，同时提供高效且不会引起污染的模型。
用于生成氢的水电解装置包括并行/串行布置的一组元件，所述一组元件允许生成足够的氢以供应局部氢罐，所述氢罐被定大小以充分地满足氢电池的额定功率的需要。以此方式，就车辆来说，其将能够行驶400km而不需要除罐的内容物以外的任何援助。
光生伏打石墨烯元件经由连接至电气管理控制台的发电机供应电力至水解系统。该能量触发将水分解为氧和氢所需要的反应，所述氧排放至大气或在需要的情况下使用，所述氢被泵压缩在罐中。
电解元件由附图中所描述的一系列元件形成。
氢存储系统
压力泵被用于收集在电解过程中生成的所有氢，并且以12个大气压的最大压力将其存储在主罐中。
该罐供应氢电池，所述氢电池将生成所需要的电力。
在本发明的实用实施方案中，基于氢电池的发电系统被称为发电电池的封闭系统，所述发电电池由上述元件组成。为了生成1mw，发电电池具有1立方米的体积。串行安装发电电池将允许获得更高的动力，并且串行连接的电池可以由中央电子元件控制，所述中央电子元件允许通过根据任何时间点的实际消耗来激活或失活对应的电池从而调节所需要的动力。因为发电电池在过程中会产生热量，所以其还可以被用于为建筑物、水等提供热量。
贯穿描述和权利要求，术语“包括”及其各种形式并非意在排除其它技术、添加物、组分或步骤。本领域技术人员将认识到，本发明的其它目标、优点和特征一部分由描述产生，且一部分由发明领域产生。以下实例和附图通过举例的方式提供，且并非意在限制本发明。此外，本发明涵盖本文所描述的特定实施方案和优选实施方案的所有可能的组合。
附图说明
为了使所作出的描述完整，并且为了有助于更好地理解本发明的特征，根据本发明的优选实施方案的实例，提供构成该描述的组成部分的一组图以用于说明和非限制性意义，如下所示：
图1示出具有基于氢电池的发电源的发电系统的实例的示意图。
具体实施方式
鉴于附图，提出的发明的优选实施方案如下所述。
图1示出所述发电系统：
-用于基于掺杂的石墨烯层(1)的使用从外部捕获光照并将其转换成电力的元件。
-连接至所述光照捕获和转换元件的电力管理站控制台(2)，其连接有：
■备用电池(3)。
■发电机(4)，其用于供应水解机所需要的电流。
-水解机(5)，其当连接至所述发电机时从发电机接收动力。
-氢罐(6)，其由氢压力泵(13)连接至所述水解机。
-在空基系统中使用的连接至水解机的氧罐(7)，其中所述氧可以经由排气口释放至外部。
-燃料电池或氢电池(8)，其连接至所述氢罐(6)和氧罐(7)。
-由水回收泵(10)连接在氢电池(8)的一侧上的水罐(9)，所述水回收泵(10)允许将生成的水传递至水罐(9)；所述水罐(9)反过来经由被供应有水的供水泵(11)连接至水解机(5)。
氢电池(8)负责生成将由车辆马达、建筑物中的动力系统等使用的动力。
本发明的发电系统具有众多可能性，除了在车辆中使用的可以使用该技术的常用材料以外，也可以特别添加以下元件。
发电机。
车体。光导石墨片通过配合抵靠车辆的结构的片材附接至主体，形成透明且高度耐磨的层。保护膜被放置在该层上。
每一片材接有电线，集中在生成的动力被供应至各种消耗装置(动力控制台)的单个点处。
在车辆出现事故或损坏的情况下，仅需要更换新的部件。因为每一片材是独立的，所以损坏不会危害能量效率。
电动马达。在具有一个以上电动马达的车辆中，这些马达可以被布置，以使得未被用于牵引的马达使用动作以生成在氢电解的生成中使用的电力。
辅助或备用蓄能器。车辆配备备用蓄能器，所述备用蓄能器允许所述车辆在特定时间期间生成电解过程所需要的动力，并且将动力供应给低消耗电气元件。
累积的能量由主体生成，并且在电气多马达的情况下，由呈合适构造的马达生成。
电力消耗装置。
氢发生器。
水电解系统包括各种元件。这些元件是：
-频率发生器
-电解发生器
-氢歧管
-氧歧管
-氢罐
-氧罐
频率发生器。
低电压频率发生器提供将水分子分离成h和o所需要的动力。
当使用高效率电解系统时，不需要高电压，因为普朗克公式e=f×h适用，其中e是所需要的能量，f是h2o分子中的化学键打破时的频率，且h是常数。
所述装置在分谐波的范围中操作，以避免消耗动力。这允许足够高的光生伏打效率。
电解发生器。
氢在气密密封罐中生成。所述装置包括彼此分开约3mm的若干腔室，其中每一面具有电极。这些腔室也用作分离区域，其中h在奇数编号的腔室中产生，且o在偶数编号的腔室中产生。模型中未使用电解质。
每一奇数编号的空腔提供在其具有开槽孔口的顶部部分上，在所述开槽孔口中生成的氢被分组。该槽具有连接至配电芯线以进行供电并且在12个大气压的固定压力下操作的压力泵，所述压力是氢罐的压力。
根据车辆生成的动力，因为升/小时对于主发电机的正确操作是有必要的，所以将需要尽可能多的氢发生器。
每一氢发生器具有每小时8升至12升氢的最小生产能力。
偶数编号的空腔具有与上面所描述的孔口相同的孔口，并且连接至中心歧管。
氢歧管。
歧管连接所有氢发生器单元。在其最终区段中，歧管变窄从而产生文丘里效应并且有助于压力泵的任务。
歧管作为一个整体由防止气体泄漏的密封元件形成，并且由不会生成电力的塑料元件制成。在歧管的末端，在也由抗静电且密封的塑料制成的罐之前，安装泵以将压力增加至12个大气压，并且缩小存储氢所需要的空间。罐体积不需要大于40升。
泵由基于石墨烯的光生伏打系统生成的能量驱动，并且是消耗元件中的一个。
氧歧管
氧也被引入到导管中，但是并未存储。生成的所有气体被适当的排气口排放至外部。这是由整个系统产生的唯一排放。
在空基系统中，氧也通往对其进行存储的罐以便后续用作氢电池中的混合元素。存储过程类似于有关氢的过程。
氢罐
氢罐以安全且无风险的方式存储氢，并且足够大以存储足够气体，从而在路径中提供充足范围而无日光。
其由高阻抗和抗静电的塑料材料制成，并且是用于供应至氢电池的主元件。
所述罐具有根据需要激活电解过程的若干光学和机械传感器。也就是说，除非氢被使用到80%容量以下，否则车辆不会生成氢。
氧罐
当需要时，其与上面所描述的情况中的氢罐相同。
驱动发电机
车辆驱动系统使用氢电池操作。该技术使用由消耗的氢生成的电力。
根据所需要的电力需求，所述系统具有尽可能多的串联氢电池。
该反应的最终产物是水(h2o)，在随后的阶段中对其进行处理。
运动发电机
系统包括取决于功率要求的一个或几个电动马达。
单个马达
在这些情况下，马达被放置在车辆中的特定位置处，并且通过驱动管理系统或齿轮箱和不同齿轮传递其力。
两个马达
在这些情况下，驱动系统被放置在轴的每一个中，并且由在电子装置部分中描述的数字控制台控制。
所述系统通常可以使用一个或两个马达；如果一个马达被禁用，那么其可以被用于独立于运动生成电力。
四个马达。
由数字控制台控制的复杂系统。一个马达被用于每一驱动元件(在具有四轮的车辆中用于每一车轮)。动力由根据驱动条件管理必须接收的电势和转数的数字控制台控制。
类似于前一情况，如果任何马达被作为驱动元件禁用，那么其可以被用于发电。
驱动系统
系统使用一个或几个氢电池生成驱动车辆的主驱动单元所需要的能量。
驱动系统如下所示：
-单个马达。单个电动马达提供必要的运动。
-双马达(陆地车辆)。驱动车辆的前转矩和后转矩，并且由数字控制台进行控制(其它车辆取决于其驱动规格)。
-四个马达(陆地车辆)。驱动车轮中的每一个(其它车辆取决于其驱动规格)。
在后两种情况下(陆地车辆)，马达的功率将是额定功率的两倍。这允许系统与选择的不同驱动牵引条件协作。
牵引和控制。
具有单个马达的车辆具有由系统控制的直接驱动，当必要时是齿轮箱。具有一个以上马达的车辆具有由数字交换台控制的牵引力，所述数字交换台管理每一马达的功率和所需的牵引力。
全轮驱动、前轮驱动或后轮驱动。
在无全轮驱动的车辆中，由马达生成的动力在电解过程中使用，并且用于电气组件所需要的电力。
虽然已经充分地描述了本发明的性质及其实施方案，但是应注意，在不脱离本发明的本质的情况下，与以举例方式给出的实施方案的细节有所不同的其它实施方案也是可能的，所述其它实施方案也将包括在寻求保护的范围内，前提是本发明的主要原理未被改变、更改或修改。