太阳能氢能联合发电演示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源发电技术领域，特别是涉及一种太阳能氢能联合发电演示
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【背景技术】
[0002]能源是人类社会发展的物质基础，社会的进步离不开优质能源的出现和能源技术的使用。现如今，能源和环境问题已成为全球共同关心的热点之一。由于常规化石能源的有限性以及大量使用化石能源带来的环境问题，人们开始寻找新的可替代能源，以解决能源缺乏和环境问题。太阳能作为一种绿色无污染的能源，在近年，被广泛的应用，特别是太阳能光伏发电技术已经开始规模化的推广。氢能是一种无污染的绿色环保新能源，其使用后的产物为水，洁净环保，采用氢气发电成为人们研究的另一热点。在使用氢能时，制氢成为关键，采用电解水可以制氢，常规的制氢方式需要消耗大量的电能资源。将太阳能光伏发电与氢气发电相结合，可以很好的解决制氢的能耗难题，并可以解决太阳能光伏发电的存储难题。将太阳能和氢能联合，可以组成不同形式的发电系统，目前已有商业应用相关技术和产品。为了人们更好地认知、学习和了解太阳能氢能技术，人们开发小型的实验演示装置，显得尤为必要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种太阳能氢能联合发电演示装置，能够直观的演示太阳能发电和氢能发电，帮助人们更好地了解新能源技术的应用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种太阳能氢能联合发电演示装置，包括模拟光照灯、太阳能电池板、控制器、储能电池、电解槽、燃料电池和演示负载；所述模拟光照灯为所述太阳能电池板提供光能；所述控制器与所述太阳能电池板、电解槽和储能电池连接；所述储能电池为所述电解槽供电；所述电解槽的氢气输出端与所述燃料电池的氢气输入端相连接，电解槽为燃料电池提供氢气；所述演示负载与所述燃料电池连接，燃料电池为所述演示负载提供能量。
[0005]优选的是，所述控制器内设有MCU电路、太阳能电池电压电流采集电路、燃料电池电压电流采集电路、按键电路、充电控制电路、控制电路、显示电路和电源电路；所述太阳能电池电压电流采集电路、燃料电池电压电流采集电路、按键电路、充电控制电路、控制电路、显示电路和电源电路分别与所述MCU电路连接；所述太阳能电池电压电流采集电路和燃料电池电压电流采集电路分别采集太阳能电池板和燃料电池的电压电流数据，并送入所述MCU电路，通过所述显示电路显示；所述按键电路设定工作状态；所述充电控制电路连接所述太阳能电池板、储能电池和电解槽；所述控制电路控制所述太阳能电池板的连接方式和演示负载的工作状态；所述电源电路的输入端与所述储能电池连接，电源电路降低储能电池电压后供所述控制器使用。
[0006]优选的是，所述模拟光照灯为可调光白炽灯；所述太阳能电池板为太阳能光伏组件；所述电解槽为质子交换膜水电解槽；所述演示负载包括LED指示灯和微型电机。
[0007]优选的是，所述MCU电路为MSP430F1系统；所述显示电路为IXD12864显示屏；所述电源电路提供5V的直流电或3.3V的直流电。
[0008]本实用新型的有益效果是:太阳能氢能联合发电演示装置，采用太阳能光伏供电，绿色环保，将太阳能与氢能相结合，更能体现绿色能源的理念；同时增加了数字化的智能控制电路，并采用液晶进行信息显示，使得装置演示效果更加明显。较现有的装置，具有成直观性强、通用性好、应用范围广等特点。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型太阳能氢能联合发电演示装置能够直观的演示太阳能发电和氢能发电，帮助人们更好地了解新能源技术的应用；采用太阳能光伏供电，绿色环保，将太阳能与氢能相结合，更能体现绿色能源的理念；同时增加了数字化的智能控制电路，并采用液晶进行信息显示，使得装置演示效果更加明显，直观性强、通用性好、应用范围广。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型太阳能氢能联合发电演示装置的原理结构示意图；
[0011]图2是本实用新型太阳能氢能联合发电演示装置的控制器内部结构示意图；
[0012]附图中各部件的标记如下:1、可调光白炽灯；2、太阳能光伏组件；3、控制器；4、储能电池；5、质子交换膜水电解槽；6、燃料电池；7、演示负载；31、MCU电路；32、太阳能电池电压电流采集电路；33、充电控制电路；34、控制电路；35、燃料电池电压电流采集电路；36、LCD12864显示屏；37、按键电路；38、电源电路。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括:
[0015]一种太阳能氢能联合发电演示装置，包括:可调光白炽灯1，太阳能光伏组件2，控制器3，储能电池4，质子交换膜水电解槽5，燃料电池6和演示负载7 ;所述可调光白炽灯I为所述太阳能光伏组件2提供光能；所述控制器3与所述太阳能光伏组件2、电解槽5和储能电池4连接；所述储能电池4可为所述质子交换膜水电解槽5供电；所述质子交换膜水电解槽5氢气输出端与所述燃料电池6的氢气输入端相连接,质子交换膜水电解槽5为所述燃料电池提6供氢气；所述演示负载7与所述燃料电池6连接，燃料电池6为所述演示负载7提供能量；所述控制器3内设有MCU电路31、太阳能电池电压电流采集电路32、充电控制电路33、控制电路34、燃料电池电压电流采集电路35、IXD12864显示屏36、按键电路37和电源电路38 ；所述太阳能电池电压电流采集电路32、充电控制电路33、控制电路34、燃料电池电压电流采集电路35、IXD12864显示屏36、按键电路37和电源电路38分别与所述MCU电路31连接；所述太阳能电池电压电流采集电路32和燃料电池电压电流采集电路35分别采集太阳能光伏组件2和燃料电池6的电压电流数据，并送入到MCU电路31，通过所述IXD12864显示屏36显示；所述按键电路37可以设定装置的工作状态；所述充电控制电路33连接所述太阳能光伏组件2、储能电池4和质子交换膜水电解槽5 ;所述控制电路34控制所述太阳能光伏组件2的连接方式和演示负载的工作状态；所述电源电路38的输入端与所述储能电池4连接，电源电路38降低储能电池的电压后供所述控制器3使用；所述演示负载7包括LED指示灯和微型电机；所述电源电路38提供5V的直流电或3.3V的直流电。
[0016]使用时，先启动太阳能氢能联合发电演示装置，装置初始化；在室内或者光照强度低的环境下使用太阳能氢能联合发电演示装置时，可以用可调光白炽灯I照射太阳能光伏组件2产生电能或者由储能电池4直接发电连接质子交换膜水电解槽5，使装置正常运行。首先控制器3会检测是否要进行太阳能制氢发电演示；若不要进行演示，则太阳能光伏组件2给储能电池4进行充电；在需要演示时，控制器3会检测到太阳能光伏组件2是否输出足够的电压电流；当输出的电流电压满足电解水的功率需求，太阳能光伏组件2经控制器3给质子交换膜水电解槽5供电；当输出的电压电流不满足电解水的功率需求，储能电池4直接给质子交换膜水电解槽5供电；以实现太阳能电解水制氢；控制器3检测燃料电池6输出后，演示负载7工作；所述MCU电路31为MSP430F1系统。
[0017]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种太阳能氢能联合发电演示装置，其特征在于，包括模拟光照灯、太阳能电池板、控制器、储能电池、电解槽、燃料电池和演示负载；所述模拟光照灯为所述太阳能电池板提供光能；所述控制器与所述太阳能电池板、电解槽和储能电池连接；所述储能电池为所述电解槽供电；所述电解槽的氢气输出端与所述燃料电池的氢气输入端相连接，电解槽为燃料电池提供氢气；所述演示负载与所述燃料电池连接，燃料电池为所述演示负载提供能量。
2.根据权利要求1所述的太阳能氢能联合发电演示装置，其特征在于:所述控制器内设有MCU电路、太阳能电池电压电流采集电路、燃料电池电压电流采集电路、按键电路、充电控制电路、控制电路、显示电路和电源电路；所述太阳能电池电压电流采集电路、燃料电池电压电流采集电路、按键电路、充电控制电路、控制电路、显示电路和电源电路分别与所述MCU电路连接；所述太阳能电池电压电流采集电路和燃料电池电压电流采集电路分别采集太阳能电池板和燃料电池的电压电流数据，并送入所述MCU电路，通过所述显示电路显示；所述按键电路设定工作状态；所述充电控制电路连接所述太阳能电池板、储能电池和电解槽；所述控制电路控制所述太阳能电池板的连接方式和演示负载的工作状态；所述电源电路的输入端与所述储能电池连接，电源电路降低储能电池电压后供所述控制器使用。
3.根据权利要求1所述的太阳能氢能联合发电演示装置，其特征在于:所述模拟光照灯为可调光白炽灯；所述太阳能电池板为太阳能光伏组件；所述电解槽为质子交换膜水电解槽；所述演示负载包括LED指示灯和微型电机。
4.根据权利要求2所述的太阳能氢能联合发电演示装置，其特征在于:所述MCU电路为MSP430F1系统；所述显示电路为IXD12864显示屏；所述电源电路提供5V的直流电或3.3V的直流电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能氢能联合发电演示装置，包括模拟光照灯、太阳能电池板、控制器、储能电池、电解槽、燃料电池和演示负载；所述模拟光照灯为所述太阳能电池板提供光能；所述控制器与所述太阳能电池板、电解槽和储能电池连接；所述储能电池为所述电解槽供电；所述电解槽的氢气输出端与所述燃料电池的氢气输入端相连接，电解槽为燃料电池提供氢气；所述演示负载与所述燃料电池连接，燃料电池为所述演示负载提供能量。通过上述方式，本实用新型能够直观的演示太阳能发电和氢能发电，帮助人们更好地了解新能源技术的应用。
【IPC分类】G09B23-18
【公开号】CN204406840
【申请号】CN201520021957
【发明人】汪义旺
【申请人】苏州市职业大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月14日